Einrichtung an spanabhebenden Bearbeitungsmaschinen zur Erzeugung eines schraubenlinienförmigen Schnittes durch Pendelbewegungen. Bei der spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken ist vielfach die Herstellung schraubenlinienförmig verlaufender, sich aber nur über einen Teil des Werkstückumfanges erstreckender Arbeitsflächen, zum Beispiel Nuten oder Abschrägungen, erforderlich. Sol che Arbeiten wurden bisher mittels der be kannten Pendeldrehbänke durchgeführt. Bei diesen wird das Werkstück wie bei einer nor maler Drehbank eingespannt und führt dann die Arbeitsbewegung, die in einer pendeln ,den Drehung und einer hiervon abhängigen Axialbewegung besteht, aus.
Die Zustellung wird auf das zerspanende Werkzeug gegeben, wobei dieses noch durch besondere Vorrich tungen bei jeder zurückgehenden Pendelbewe gung des Werkstückes aus seiner Arbeits- stellung zurückgeführt wird, um eine Be schädigung der Schneide seitens des durch laufender Werkstückes zu verhindern.
Die Pendelbewegung des das Werkstück aufneh menden Futters wird bezüglich ihrer Tan gentialkomponente durch einen Kurbeltrieb von :der kontinuierlich umlaufenden Antriebs welle abgeleitet, während die Axialbewegung, die in Abhängigkeit von der Drehung erfol gen muss, durch eine gegen eine Feder arbei tende Kurvensteuerung des das Futter tra genden:
Kopfes der teleskopartig ausgebilde ten Arbeitswelle erfolgt. DerartigeMaschinen sind ausserordentlich. kompliziert und teuer, so dass ihre Anschaffung nur dann lohnt, wenn eine volle Beschäftigung gewährleistet isst. Dies trifft jedoch fast nur für Gross betriebe zu.
Ausserdem sind die durch die Maschine bedingten Bearbeitungszeiten recht hoch, da die Drehzahl und damit die Anzahl der Hübe in der Zeiteinheit nur klein sein kann, weil neben. verhältnismässig schweren Maschinenteilen (Spannfutter und derglei chen)
auch noch das Werkstück in eine Pen delbewegung versetzt werden muss und die hierfür erforderlichen Beschleunigungskräfte und Beanspruchungen des Triebwerkes bei grösseren Geschwindigkeiten stark anwachsen. Durch die Erfindung wird eine Einrichtung an spanabhebenden Bearbeitungsmaschinen zur Erzeugung eines schraubenlinienförmigen Schnittes durch Pendelbewegungen vorge schlagen, bei welcher die schraubenlinienför- migen Pendelbewegungen vom Schnittwerk zeug ausgeführt werden,
indem deren Tan gentialkomponente durch eine Kurbel und eine schwingende Kurbelschleife erzeugt und die Axialkomponente mittels eines Gewindes und einer Mutter von dieser Schwingbewe- gung abgeleitet wird.
Zur Erreichung eines einwandfreien Abhebens der Schneide vom 'Werkstück beim Rückgang des Werkzeuges ist eine begrenzt drehbewegliche Lagerung des Werkzeuges auf einem exzentrischen Zap fen des 'Werkzeugträgers zweckmässig, wo bei vorteilhaft eine das Werkzeug nach dem Überlaufen der Arbeitsfläche in die Arbeits- stellung zurückdrückende Feder vorgesehen wird.
Die Einrichtung kann so ausgeführt sein, dass sich der Arbeitshub durch Einstel lung der Kurbellänge den jeweiligen Erfor dernissen anpassen lässt, während die Steigung der schraubenlinienförmigen Arbeitsbewe gung durch das den Werkzeughalter axial verschiebende Gewinde bestimmt wird. Zweck mässig ist die Kurbelschleife auf dem Werk zeugträger verstellbar, damit ein einfaches Nachstellen des Werkzeuges ohne Verände rung der übrigen Einstellungen ermöglicht wird, wenn es ausgewechselt oder nach geschliffen worden ist.
In der Zeichnung ist perspektivisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung schematisch dargestellt. An einer Antriebswelle a einer Werkzeugmaschine (Waagrechtfräsmaschine) sitzt eine Antriebs welle b,, die eine Kurbel b, mit einem belzapfen b, trägt. Der Kurbelzapfen b., greift in eine Führung e, einer Kurbelschleife c ein, die hin und her schwingt und mit. Hilfe einer eine Winkelverstellung ermöglichenden Schraube e", auf der Werkzeugträgerwelle d befestigt ist.
Die Welle d ist in zwei Lagern d, und d2 in dem an der Werkzeugmaschine fest angeordneten Lagerbock e abgestützt und mit. einem Gewinde d.,, dessen Steigung der erforderlichen 'Werkzeugbewegung ent- spricht, versehen, welches in ein entspre chendes Gewinde der Mutter e,, die fest an dem Lagerbock e abgestützt ist, eingreift. Die Werkzeugträgerwelle d trägt am Kopf einen exzentrischen Zapfen d4, auf welchem das Werkzeug d, gelagert ist.
Dieses kann ;ich innerhalb des durch die grössere Breite der Keilnut de gegenüber dem Mitnehmeran schlag d7 gegebenen Bereiches auf dem ex zentrischen Zapfen d,, drehen und steht unter Wirkung einer Tersionsfeder d", die es in die Arbeitsstellung zu schwenken sucht.
Die schraubenlinienförmig pendelnde Ar beitsbewegung des Werkzeuges d, wird in zwei Komponenten erzeugt. Die Tangential komponente entsteht durch die Zusammen arbeit der Kurbel b_ der Antriebswelle b, mit der Kurbelschleife c der Werkzeugträger welle d, indem der Zapfen b3 der Kurbel bz in die Führung e, der Kurbelschleife c ein greift. Der Hub der Kurbelschleife c kann durch Veränderung des Abstandes zwischen den Wellen<I>d</I> und b, verändert werden, wäh rend die Lage des Werkzeuges relativ zur Kurbel mit Hilfe der eine Verstellung ermög lichenden Schraube c,,, einstellbar ist.
Die Axialkomponente der Werkzeugbewegung wird durch die Mutter e, erzeugt, welche mittels -des Gewindes d" der Welle<I>d</I> in Ab hängigkeit von der Drehbewegung stattfin dende Axialverschiebung .der Welle d und damit des auf dieser sitzenden Werkzeuges d5 bewirkt.
Der exzentrische Lagerzapfen d4, auf welchem das Werkzeug d; gelagert ist, hebt in Verbindung mit der Keilnut d6, welche breiter ist als der Anschlag, das Werkzeug von der Arbeitsfläche beim Rückgang der Pendelbewegung ab, ermöglicht also eine Radialverstellung des Werkzeuges. Die den Stahl tragende Buchse d, wird jedoch, sowie die Schneide wieder frei ist, mit Hilfe der Feder d, in die Arbeitsstellung, in welcher sie kraftschlüssig über den Mitnehmeranschlag d; von dem exzentrischen Zapfen d., mit genommen wird, gebracht.
Durch die Axialverschiebung der Welle d wird bei dein dargestellten Beispiel auch die Kurbelsebleife c niitgenommeix. Es ist auch möglich, sie mit der Welle d axial zu kuppeln und die Verschiebung nur auf die Welle d zu geben.
Die Zustellung erfolgt bei der beschrie benen Einrichtung durch Verschiebung des Werkstückes relativ zu dem Werkzeug d, Dieses selbst kann in verschiedenartiger Weise ausgebildet sein. Es wird oft vorteil haft sein, nicht nur mit einer Schneide zu arbeiten, sondern .gegebenenfalls entsprechend der Anzahl der gleichliegenden, zu bearbei tenden Flächen mehrere Stähle zu vereinigen.
Gegenüber den Pendeldrehbänken hat. die beschriebene Einrichtung den Vorteil, dass nur sehr kleine Massen bei der schwingenden Bewegung beschleunigt bezw. verzögert wer den müssen. Hierdurch kann eine wesent liche Steigerung der Drehzahl und damit eine Verringerung der Arbeitszeiten erreicht werden. Es ist ferner die Einrichtung nicht nur an einer an sich vorhandenen Werkzeug maschine verwendbar, sondern sie kann auch durch Vereinigung mit einfachen Bauteilen (Antrieb und verschiebbarer Tisch zur Werk stückaufnahme) zu einer selbständigen Werk zeugmaschine ergänzt sein.
Device on metal-cutting machine tools for generating a helical cut through pendulum movements. When machining workpieces, it is often necessary to produce working surfaces that run in a helical manner but only extend over part of the workpiece circumference, for example grooves or bevels. Such work has previously been carried out using known pendulum lathes. With these, the workpiece is clamped like a normal lathe and then carries out the work movement, which consists of a pendulum, rotation and a dependent axial movement.
The infeed is given to the cutting tool, whereby this is returned from its working position by special devices with each pendulum movement of the workpiece, in order to prevent damage to the cutting edge by the workpiece running through it.
The pendulum movement of the chuck receiving the workpiece is derived with regard to its tangential component by a crank mechanism from the continuously rotating drive shaft, while the axial movement, which must take place as a function of the rotation, is controlled by a cam control of the chuck that works against a spring wearing:
Head of the telescopically trained th working shaft takes place. Such machines are extraordinary. complicated and expensive, so their purchase is only worthwhile if full employment is guaranteed. However, this applies almost only to large companies.
In addition, the machining times caused by the machine are quite high, since the speed and thus the number of strokes in the time unit can only be small because next to. relatively heavy machine parts (chucks and the like)
the workpiece also has to be set in a pendulum movement and the acceleration forces and stresses on the engine required for this increase sharply at higher speeds. The invention proposes a device on metal-cutting machine tools for generating a helical cut by pendulum movements, in which the helical pendulum movements are carried out by the cutting tool,
in that their tangential component is generated by a crank and an oscillating crank loop and the axial component is derived from this oscillating movement by means of a thread and a nut.
In order to achieve proper lifting of the cutting edge from the workpiece when the tool retreats, it is advisable to mount the tool on an eccentric pin of the tool carrier, which can be rotated to a limited extent becomes.
The device can be designed so that the working stroke can be adapted to the respective requirements by setting the crank length, while the pitch of the helical working movement is determined by the thread that moves the tool holder axially. The crank slider on the tool carrier is expediently adjustable so that the tool can be easily readjusted without changing the other settings when it has been replaced or re-sharpened.
In the drawing, an embodiment of the device according to the invention is shown schematically in perspective. On a drive shaft a of a machine tool (horizontal milling machine) sits a drive shaft b ,, which carries a crank b, with a pin b. The crank pin b., Engages in a guide e, a crank loop c, which swings back and forth and with. With the aid of a screw e ″ which enables angle adjustment and is attached to the tool carrier shaft d.
The shaft d is supported in two bearings d and d2 in the bearing block e fixedly arranged on the machine tool and with. a thread d, the pitch of which corresponds to the required tool movement, which engages in a corresponding thread of the nut e, which is firmly supported on the bearing block e. The tool carrier shaft d carries an eccentric pin d4 on the head, on which the tool d is mounted.
This can; I rotate within the area given by the greater width of the keyway de opposite the driver stop d7 on the eccentric pin d ,, and is under the action of a torsion spring d ", which tries to pivot it into the working position.
The helical oscillating work movement of the tool d is generated in two components. The tangential component is created by the cooperation of the crank b_ of the drive shaft b, with the crank slider c of the tool carrier shaft d, in that the pin b3 of the crank bz engages in the guide e, the crank slider c. The stroke of the slider crank c can be changed by changing the distance between the shafts <I> d </I> and b, while the position of the tool relative to the crank can be adjusted with the aid of the adjustment screw c .
The axial component of the tool movement is generated by the nut e, which by means of the thread d "of the shaft <I> d </I> as a function of the rotary movement instead of axial displacement .the shaft d and thus the tool d5 sitting on it causes.
The eccentric bearing journal d4 on which the tool d; is mounted, in connection with the keyway d6, which is wider than the stop, lifts the tool from the work surface when the pendulum motion decreases, thus enabling radial adjustment of the tool. The bushing d, which carries the steel, is, however, as soon as the cutting edge is free again, with the aid of the spring d, into the working position in which it is force-locked over the driver stop d; from the eccentric pin d., taken with, brought.
Due to the axial displacement of the shaft d, the crank loop c is also taken into account in the example shown. It is also possible to couple them axially with shaft d and only give the displacement to shaft d.
The infeed takes place in the described device by shifting the workpiece relative to the tool d, this itself can be designed in various ways. It will often be advantageous not only to work with one cutting edge but, if necessary, to combine several steels according to the number of surfaces to be machined.
Has opposite the pendulum lathes. the device described has the advantage that only very small masses accelerated BEZW during the oscillating movement. who have to be delayed. As a result, an essential increase in speed and thus a reduction in working hours can be achieved. Furthermore, the device can not only be used on an existing machine tool, but it can also be supplemented to form an independent machine tool by combining with simple components (drive and movable table for receiving the work piece).