CH370614A - Selbsttätig wirkende Regeleinrichtung an Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

      Selbsttätig        wirkende        Regeleinrichtung    an     Werkzeugmaschinen       Es sind Werkzeugmaschinen bekannt, die einen  starren Antrieb haben und bei denen Drehzahl und  Vorschub über     .Stufenschaltgetriebe    oder stufenlos  regelbare Getriebe eingestellt werden. Bei diesen  Werkzeugmaschinen werden Drehzahl und Vorschub  voneinander getrennt geregelt, wodurch oft die Flä  chen von bearbeiteten Werkstücken eine unterschied  liche Güte aufweisen.

   Bei Erhöhung der Drehzahl  und zugleich des Vorschubes treten bei     ungünstiger     Änderung des Verhältnisses dieser beiden Kompo  nenten auf Grund der überhöhten Leistungsforderun  gen an der Werkzeugmaschine Schwingungen und  dadurch das bekannte Rattern auf, das sich auf das  zu bearbeitende Werkstück und auf das Schneidwerk  zeug überträgt, wodurch eine starke Minderung der  Oberflächengüte des bearbeiteten Werkstückes ein  tritt. Es hat sich herausgestellt, dass das Rattern der  Werkzeugmaschine einerseits durch die genannten  Schwingungserscheinungen hervorgerufen wird und  anderseits das Resultat der bei einem starren An  trieb von Werkzeugmaschinen falschen Anwendung  der Gesetze der Leistungsverzweigung ist.  



  Gegenstand der Erfindung ist eine selbsttätig wir  kende Regeleinrichtung an Werkzeugmaschinen, mit  welcher die Beseitigung der oben genannten Mängel  bezweckt wird und die     sich    dadurch auszeichnet, dass  Arbeitsspindel und     Vorschubtrieb    je mit einem Glied  eines Differentialgetriebes direkt oder indirekt ver  bunden sind.  



  In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des  Erfindungsgegenstandes ein zweistufiges     Stirnrad-          Umlaufrädergetriebe    im Längsschnitt dargestellt.  



  Das     Umlaufrädergetriebe    weist ein Gehäuse 3 auf,  das fest auf einer Arbeitsspindel 1 einer Drehbank  angeordnet ist. Die teilweise dargestellte Arbeitsspin  del 1 ist drehbar in einem Endlager 2 gelagert. Im  Getriebegehäuse 3 sind die     Planetenräder    in der zwei-    stufigen Ausführung     mit    ihren     Stirnrädern    4 und 5  gelagert. Je ein Stirnrad 4 und 5 sitzen auf einer  gemeinsamen Achse 6 fest. Mit einer Welle 8 ist     ein     Sonnenrad 7 verbunden, das mit den Stirnrädern 4  kämmt.

   Die     Welle    8 ist in einem Getriebeteil 11  drehbar gelagert und trägt auf ihrem über den letz  teren vorstehenden Teil eine Riemenscheibe 9, die  somit durch das Sonnenrad 7 angetrieben     wird.    Die       Riemenscheibe    9 bewirkt die     Kraftableitung    zur Vor  schubspindel gemäss Pfeil A.  



  Der Getriebeteil 11 ist     einerseits    mit einem Son  nenrad 12 und anderseits mit einer Riemenscheibe  10 fest verbunden. Durch die Riemenscheibe 10 wird  der Gesamtantrieb der Werkzeugmaschine gemäss  Pfeil B eingeleitet. Dabei ist es     vorteilhaft,    sowohl in  der Ableitung     gemäss    Pfeil A als auch in der Zulei  tung gemäss     Pfeil    B ein Stufenschaltgetriebe oder ein  stufenlos regelbares Getriebe einzuschalten.  



  Es ist ebenfalls     möglich,    das Getriebegehäuse 3  auf einer Vorlegewelle der     Werkzeugmaschine    zu  montieren und damit von dieser Welle aus die Ar  beitsspindel 1 direkt     (Übersetzung    1: 1) oder über  setzt anzutreiben. An Stelle des zweistufigen Differen  tialgetriebes kann auch ein     mehrgliedriges    Differen  tialgetriebe vorgesehen sein, wobei mit einem freien  Glied desselben eine Regelvorrichtung mit der Dreh  zahl eines Arbeitsgliedes gekoppelt ist.  



  Bei der beschriebenen selbsttätig wirkenden Re  geleinrichtung wird die Antriebskraft in die     Antriebs-          kraft    der Spindel und in die Antriebskraft des Vor  schubes verzweigt, wobei diese verzweigten Kräfte  am Arbeitspunkt bzw. an der Schnittstelle wieder  zusammenfliessen.     Hierbei    werden zwei Gleichge  wichtszustände zu gleicher Zeit erfüllt, wobei die  Summe aller Leistungen wie auch die Summe aller  Momente gleich Null ist.

   Die     Regeleinrichtung    passt  sich jeder Veränderung des zu bearbeitenden Werk-           stoffes    durch     Drehzahländerung,    jeder Veränderung  des     Spanquerschnittes    und jeder mechanischen Ver  änderung der Werkzeugmaschine selbsttätig an, indem  das     Umlaufrädergetriebe    die     Gleichgewichtszustände     selbsttätig durch     Einstellung    entsprechender Drehzah  len herstellt. Die Gleichgewichtszustände werden da  durch gesichert, dass sich die selbsttätig wirkende       Regeleinrichtung    auf Grund der Wirkung einstellt, die  die     Schneidengeometrie    hervorruft.  



  Bei der Anordnung von     Umlaufrädergetrieben    mit  mehreren Wellen entsprechend den vorgesehenen  Momenten und entsprechend den jeweiligen Verhält  nissen stellen sich die Drehzahlen der     Spindel    selbst  tätig ein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform  der Regeleinrichtung wird das Verhältnis der Dreh  zahl der Arbeitsspindel zum Vorschub durch einen       Drehzahlregler    geregelt. Bei Verwendung eines Flieh  kraftreglers kann somit ein sofortiges     Abschalten       erreicht werden, wenn das Verhältnis der Drehzahl  zum Vorschub ungünstig ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Selbsttätig wirkende Regeleinrichtung an Werk zeugmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass Arbeits spindel und Vorschubtrieb je mit einem Glied eines Differential-Getriebes direkt oder indirekt verbun den sind. UNTERANSPRUCH Regeleinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem freien Glied eines mehrgliedrigen Differential-Getriebes eine Regelvor richtung mit der Drehzahl eines Arbeitsgliedes ge koppelt ist.