CH385656A - Maschine zum Feinarbeiten vorgearbeiteter Zentrierbohrungen - Google Patents

Description

      Maschine    zum     Feinbearbeiten    vorgearbeiteter     Zentrierbohrungen       Die zur Erzeugung oder Feinbearbeitung von       Zentrierbohrungen    dienenden Maschinen, die entweder  nach dem     Formbohrverfahren    oder nach einem  Schleif- bzw.     Läppverfahren    arbeiten, haben bekannt  lich verschiedene Nachteile, die darin bestehen, dass  sie zu rauhe Oberflächen oder nur     kegelförmige,     aber keine     balligen    Flächen erzeugen.

   Ausserdem  ist die Rundheit der Zentrierungen von der Genauig  keit einer     Vorbearbeitung    an den     Werkstückaussen-          flächen    abhängig. Dabei erfordern die bekannten  Maschinen einen hohen Aufwand an Zeit und Ge  schicklichkeit im Verhältnis zur erreichten Trag- und       Zentrierqualität    und arbeiten mit teuren Werkzeugen  geringer Lebensdauer.  



  Zur Vermeidung dieser Nachteile wendet man in  Fällen hoher Genauigkeitsansprüche mitunter eine  Arbeitsweise an, bei der unter Verwendung von     Läpp-          Paste    das Werkstück von Hand gegen eine schnell  rotierende Körnerspitze gedrückt wird, während das  freie Ende des Werkstücks gleichzeitig in eine mög  lichst kreisförmige     Taumelbewegung    versetzt wird,  so dass sich ein in Nähe der freien Endes des Werk  stückes     liegender    Punkt der     Werkstückachse    etwa auf  einem Kreis bewegt.

   Durch geschickte     Wälzbewegun-          gen    zwischen Werkstückende und Handfläche kann  der Kreisbewegung noch eine     zusätzliche    Drehbewe  gung um die     Werkstückachse    überlagert werden, was  die Genauigkeit der Bearbeitung weiter erhöht.  



  Gleichviel, ob nun die Wandung der     Zentrierboh-          rung    als Kegel oder als Rotationskörper einer ge  krümmten Linie vorbearbeitet wird, entstehen in  jedem Fall bei Anwendung dieser Arbeitsweise ge  krümmte,     d.h.    im Verhältnis zur Kegelspitze     ballige     Flanken, wenn während der     Läppbearbeitung    der  Durchmesser des Schwingkreises am freien Werk  stückende     rhytmisch    zwischen Null und einem     Grösst-          mass    verändert wird.

      Die     Taumelbewegung    ist für den     Läpp-Prozess     sehr wirksam, weil sie anfangs infolge des erzwun  genen Punkttragens zwischen     Läppkörnern    und Wan  dung Hohlräume schafft, deren Lage sich dauernd  ändert, und die immer wieder frischem     Läppkorn     Zutritt zu den bearbeitenden Flächen ermöglichen.  



  Den Vorteilen der     Handläppmethode    stehen aber       wesentliche    Nachteile entgegen, die darin zu sehen  sind, dass die Arbeitsweise sehr zeitraubend ist, weil  die Frequenz der     Taumelbewegung    stark begrenzt ist,  dass sie weiter sehr anstrengend ist, weil die     Anpress-          kraft    von Hand ausgeübt werden muss.  



  Die Erfindung löst die Aufgabe, die Vorteile der  erläuterten     Handläppmethode    durch Mechanisierung  auf     wirtschaftlicherem    Wege erreichbar zu machen  und     darüberhinaus    durch genauere Bewegungsvor  gänge den Genauigkeitsgrad der Bearbeitung zu stei  gern.  



  Hierzu wird ausgegangen von bekannten Maschi  nen zur Bearbeitung von     Zentrierbohrungen    mittels  rotierender, sich zum Werkstück hin verjüngender  Bearbeitungswerkzeuge bei     axialer        Werkstückabstüt-          zung    durch die in die     Zentrierbohrungen    greifenden  Bearbeitungswerkzeuge.     Erfindungsgemäss    wird eine  derartige Anordnung dadurch weiter gebildet, dass  wenigstens eine     axiale        Werkstückabstützung    exzen  trisch um die     Spindelstockhauptachse    rotierend an  geordnet ist.  



  Bei einer so ausgebildeten Maschine wirken sich  geringe Fehler in Rundlauf und Flucht der Bearbei  tungswerkzeuge     nich    auf die Bearbeitungsgenauigkeit  aus.  



  Die Maschine kann auch so ausgebildet werden,  dass gleichzeitig beide     Zentrierbohrungen    bearbeitet  werden können.  



  Demgemäss ergibt sich eine bevorzugte Ausfüh  rungsform der Erfindung, wenn beide     axialen    Werk  stückabstützungen exzentrische an je einem drehbaren      Träger angeordnet und als Bearbeitungswerkzeuge,       z.B.        Läppkegel,    ausgebildet sind.  



  Die Erfindung ist nachstehend anhand gezeichne  ter Ausführungsbeispiele     erläutert.     



  Es zeigt:       Fig.    1 eine erste Ausführungsform der Maschine  in Seitenansicht,       Fig.    2 eine zweite Ausführungsform der Maschine  im Schnitt nach der Linie     III    -     III    der     Fig.    3 durch  das eine Ende der in ihrem sonstigen Aufbau der       Fig.    1 entsprechenden Maschine;       Fig.    3 eine Ansicht zu     Fig.    2.  



  Nach     Fig.    1 treiben zwei Motoren 1, 1 je ein  stufenlos regelbares Getriebe 2a bzw. 2b mit ent  gegengesetztem Drehsinn an. Die Drehzahlen der  beiden     Abtriebswellen    5, 5, die um ein Geringes  voneinander verschieden sein sollen, sind mittels  Handhebel 4 einstellbar und an Drehzahlmessern 3  ablesbar. Auf den     Abtriebswellen    5,5 sind drehbare  Werkzeugträger 6, 6 aufgesetzt, mit denen über Schei  ben 7, 7 Bearbeitungswerkzeuge 8a und 8b drehfest  mit einer gewissen Exzentrizität verbunden sind.

   Die  Exzentrizität jedes gleichzeitig als     Axialabstützung    für  das Werkstück 17 ausgebildeten     Bearbeitungswerk-          zeuges    8a bzw. 8b ist durch Verschieben der Scheibe  7 gegenüber dem Träger 6 ein- und feststellbar. Die  Motoren 1, 1 mit den     Abtriebswellen    5, 5 bilden somit  mit den Werkzeugträgern 6, 6 sowie den verstellbaren  Scheiben 7, 7 und den     Läppkegeln    8, 8 die Spindel  stöcke a und b der Maschine.  



  Der     Spindelstock    a ist zur Anpassung der Ma  schine die     Werkstücklänge    mittels Schlitten 9 in Achs  richtung verschieb- und feststellbar. Der     Spindelstock     b ist mittels des     Schlittens    10 ebenfalls in Achsrichtung       beweglich    und wird über einen Arm 11 und eine  Zugstange 12 durch eine Zugfeder 13 dauernd in  Richtung des     Spindelstockes    a gezogen. Die Federkraft  ist je nach dem gewünschten Arbeitsdruck mittels  einer     Kordelschraube    14 einstellbar.  



  Die Maschine ist ferner mit einem     Schlitten    15  versehen, der zwei federnde Stützen 16 für das Werk  stück 17 trägt. Mittels eines Hebels 18 ist ein Nocken  19     verschwenkbar,    der sich beim     Verschwenken    nach  rechts an den Arm 11 legt und den     Spindelstock    b  von dem     Spindelstock    a nach rechts so weit verschiebt,  dass die Entfernung zwischen den     Läppkegeln    8, 8  grösser wird als die Länge des Werkstücks 17. Dabei  verschiebt ein ein- und feststellbarer Anschlag 20 den       Schlitten    15 über einen am Schlitten 15 angebrachten  Arm 21 ebenfalls so weit nach rechts, dass das Werk  stück 17 quer zur Achse ausgehoben werden kann.

    Nach Einlegen eines Werkstückes 17 wird der Hebel 18  nach links geschwenkt. Der     Spindelstock    b wird dabei  durch die Feder 13 in seine Arbeitsstellung gezogen,  wobei gleichzeitig auch der     Schlitten    15 durch einen  ein- und feststellbaren     Anschlag    22 in die Mittelstel  lung gebracht wird.  



  Bei dieser Ausführungsart ist, da die     Läppkegel     oder sonstigen Bearbeitungswerkzeuge gegenüber  ihrem Träger 6     undrehbar    sind, die dem Werkstück    17 übermittelte Schwingfrequenz etwa gleich der  grössten     Läppkegeldrehzahl.    Da diese verhältnismässig  hoch sein kann, ist auch die Schwingfrequenz des  Werkstückes entsprechend hoch. Diese Ausführungs  form eignet sich daher vorwiegend für achssymme  trische, leichtere Werkstücke, wenngleich auch durch  die mögliche Herabsetzung der     Läppkegeldrehzahlen     eine Anpassungsmöglichkeit gegeben ist, die dann aber  auf Kosten der Bearbeitungszeit geht.  



  In den     Fig.    2 und 3 ist demgegenüber eine Aus  führungsform der Maschine dargestellt, die sich auch  für schwere und asymmetrische Werkstücke eignet,  weil bei ihr die Schwingfrequenz unabhängig von der       Läppkegeldrehzahl    gewählt werden kann. In     Fig.    2  ist nur der     Spindelstock    a mit Hinweisen auf seine  Beziehungen zu dem     Spindelstock    b gezeigt, weil  der übrige Aufbau der Maschine demjenigen nach       Fig.    1 entspricht.  



  Der Motor 1 treibt hier eine als Keilwelle ausge  bildete Welle 5 an, die über Riementriebe 3a und 3b  die     Werkzeugspiendeln    8c schnell und gegenläufig  antreibt. Gleichzeitig versetzt die Welle 5 über Rie  mentriebe 5a und 5b die Träger 6, 6, die hier als       Spindelträger    ausgebildet sind, gleich- oder wahlweise  gegenläufig in langsame Umdrehungen. An den     Spin-          delträgern    6, 6 ist wiederum die Scheibe 7 mit     ein-          und    feststellbarer Exzentrizität angeordnet, die hier  mit einem hülsenförmigen Ansatz 7a zur drehbaren  Aufnahme der Werkzeugspindel 8c versehen ist.

   Die  Riementriebe 3a und 3b sind elastisch, um die infolge  der aussermittigen Einstellung der Scheibe 7 exzentri  schen Bewegungen der kleinen Riemenscheiben auf  den Spindeln 8c auszugleichen, auf denen die Bear  beitungswerkzeuge 8a bzw. 8b zentrisch angebracht  sind. Die Riementriebe 5a und 5b haben geringfügig  differierende Übersetzungsverhältnisse.  



  Bei beiden Ausführungsformen wird die Grösse  der     Aussermittigkeit    der Bearbeitungswerkzeuge je  nach Länge, Gewicht und Grösse der vorgebohrten  Zentrierungen der Werkstückes sowie entsprechend  dem Zustand der Maschine gewählt, auf der die  Werkstücke später weiter bearbeitet werden sollen. In  der Regel kann die Exzentrizität auf beiden Seiten  der Maschine     gleichgross    gewählt werden. Die Gegen  läufigkeit der Bearbeitungswerkzeuge wird im all  gemeinen eine Haltevorrichtung erübrigen, die aber  gegebenenfalls elastisch im Schwingungszentrum an  zugreifen hätte.  



  Bei beiden Ausführungsformen ist ferner der  Schwingvorgang gleich, sofern gegenläufig gearbeitet  wird. Das Werkstück nimmt, kontinuierlich schwin  gend, zwischen den beiden     Extremstellungen     Achs  versatz Null  (wenn sich die beiden Exzentrizitäten  aufheben) und  Achsversatz Maximum  (wenn sich  die beiden Exzentrizitäten addieren) jede     mögliche     Stellung ein, wobei die Maxima der Schwingungskurve  sich wesentlich langsamer um das Werkstück bewegen,  als sich die     Läppkegel    exzentrisch bewegen (Dreh  zahldifferenz!).

   Hierdurch wird die im     Handläppver-          fahren    beschriebene, zusätzliche Drehung des Werk-      Stückes um seine Achse in ihrer Wirkung nachgeahmt,  so dass sie bei der maschinellen Bearbeitung entfallen  kann. Auch bei nicht umlaufendem Werkstück werden  alle Stellen der     Zentrierbohrungswandung    gleichmässig  und in bestimmten     Rhythmus    von den     Läppkegeln     angegriffen.  



  Wird bei der Maschine nach den     Fig.    2 und 3  gleichläufig gearbeitet, so ist der Schwingvorgang  bezüglich des Bewegungsablaufs     ähnlich    und in seiner  Wirkung gleich dem bei der Maschine nach     Fig.    1.  Die Schwingfrequenz ist jedoch wesentlich niedriger  als bei der Ausführungsform nach     Fig.    1, weil die       Exzentermittelpunkte    sich langsamer drehen als die       Läppkegel.    Auch tritt hierbei während etwa einer       Exzenterumdrehung    nur eine Schwingbewegung zwi  schen den     Extremlagen    auf, während es bei Gegen  läufigkeit zwei Schwingbewegungen sind.  



  Die Maschine gemäss der Erfindung eignet sich  für die Anwendung von     Läppwerkzeugen,        Läppkegel,          Schabewerkzeugen,        Glättwerkzeugen    und Schleifwerk  zeugen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Maschine zum Feinbearbeiten von Zentrierbohrun- gen mittels rotierender, sich zum Werkstück hin verjüngender Bearbeitungswerkzeuge bei axialer Werkstückabstützung durch die in die Zentrierbohrun- gen greifenden Bearbeitungswerkzeuge, dadurch ge kennzeichnet, dass wenigstens eine axiale Werkstück abstützung exzentrisch um die Spindelstockhauptachse rotierend angeordnet ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Maschine nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass beide axialen Werkstückabstützun- gen (8a und 8b) exzentrisch an je einem drehbaren Träger (6) angeordnet sind. 2. Maschine nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide axialen Werkstückabstützungen (8a und 8b) als Bearbeitungs werkzeuge ausgebildet sind. 3. Maschine nach Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umdrehungszahl der beiden drehbaren Träger (6) verschieden und vorzugsweise einstellbar ist. 4. Maschine nach einem der Unteransprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Träger (6) gegenläufig drehbar sind. 5.

   Maschine nach Patentanspruch und einem der Unteransprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialstützen (8a, 8b) bezüglich ihrer Exzentrizität in ihren Trägern (6,6) einstellbar sind. 6. Maschine nach Patentanspruch und einem der Unteransprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialstützen (8a, 8b) mit ihrem Träger (6) fest verbunden sind (Fig. 1). 7. Maschine nach Patentanspruch und einem der Unteransprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Werkstückabstützungen als Läppkegel ausgebildet sind. B.

   Maschine nach Patentanspruch und einem der Unteransprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Werkstückabstützungen als Schaber werkzeug ausgebildet sind. 9. Maschine nach Patentanspruch und einem der Unteransprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Werkstückabstützungen als Glätt werkzeuge ausgebildet sind. 10. Maschine nach Patentanspruch und einem der Unteransprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Werkstückabstützungen als Schleif werkzeuge ausgebildet sind.