Verfahren und Vorrichtung zum Stillsetzei eines Werkstücks in einem Drehautomaten Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum raschen Stillsetzei eines. Werksstücks, welches mit :dem von der rotierenden Spannzange eines Drehautomaten festgehaltenen Stangenmaterial noch verbunden äst. Das Stillsetzei des Werkstücks wind dann erforderlich, wenn am Werkstück zwischen zwei Dreharbeiten eine .oder mehrere von der Drehbearbeitung abweichende Bear beitungen vorgenommen wenden sollen.
Das Stillsetzen des Werkstücks wind üblicher weise dadurch biwirkt, dass die Spindel des Dreihau tomaten, mit welcher die das Stangenmaterial hal tende Spannzange drehfeist verbunden ist, mittels einer Bremsvorrichtung bei gleichzeitig ausgekuppel tem Spindelantrieb abgehremst wird. Die bei ca. 200 U/min in der Spindel noch befindliche kinetische Energie wird durch das Einfallen eines Anschlags in einen Einschnitt seiner Nockenscheibe vernichtet, wel che mit der Spindel drehfest verbunden ist.
Es liegt auf der Hand, dass bei dem vorstehend beschriebe nen Verfahren sowohl beim Abbremsen der Spindel als auch bei dem darauffolgenden Beschleunigen der Spindel ;auf ihre ursprüngliche Arbeitsdrehzahl er hebliche Energie verlorengeht bzw. wieder aufge wandt wenden muss.
Dies ist leicht daran zu erken nen, dass sich die Bremsvorrichtung für die Spindel rasch abnützt, so dass, für das Stillsetzen der Maschine zum Zwecke des Auswechseln, ,der Ver- schleisselemente ,erhebliche Zeit aufgewandt wenden muss, welche für die Produktion Verlustzeit bedeutet.
Ferner ist es auch dann nicht möglich, die Spindel drehzahl über seine von der Leistung der Bremsvor richtung abhängige Höchstdrehzahl zu steigern, wennn kleine Drehdurchmesser und entsprechender Werkstoff eine grössene Schnittgeschwindigkeit ran sich zuliessen. Fas muss demzufolge oft mit unrentabel kleinen Schnittgeschwindisgkeiten gearbeitet werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, mittels eines neuen Verfahrens die vorstehend geschilderten Nach teile des bisherigen Verfahrens :
auszuschalten. Eine weitere .Aufgabe der Erfindung ist es, bei dem neuen Verfahren nach Möglichkeit mit den, in einem Dreh automaten, welcher keine Bremsvorrichtung für die Spindel besitzt, vorhandenen Steuermöglichkeiten auszukommen und mittels seiner leicht herstellbaren Vorrichtung das nasche Stillsetzei eines Werkstücks in einem Drehautomaten zu bewirken.
Die Aufgabe ist dadurch gelöst, dass hei seinem derartigen Drehautomaten die drehfeste Verbindung zwischen Spannzange und Stangenmaterial aufgeho ben wird, damit die Spannzange weiterhin rotieren kann, und dass gleichzeitig das Werkstück durch leine stillstehende Klemmvorrichtung bis zum Stillstand abgebremst und schliesslich bis zur Beendigung der von den Dreharbeiten abweichenden Bearbeitung bzw. Bearbeitungen festgehalten wind.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver- fahrens wind seine Vorrichtung vorgeschlagen, welche: dadurch gekennzeichnet äs t, dass in seinem der Stahl- ih:alter, welche sich :
an der Stirnseite des Stahlhalter konsols eines Drehautomaten befinden, ein ortsfester Gegenhalter .angeordnet ist, welcher eine einem Durchmesser :des Werkstücks entsprechende, mit ,der Spindelachse fluchtende Bohrung und seine seitliche, .die Bohrung ;
anschneidende Ausfräsung besitzt, und dass sauf seinem weiteren, senkrecht zur Spindelachse ieinrückbaren .Stahlhalter ein Klemmbacken befestigt ist, @dessen .Arbieitsfläche seine solche Form besitzt, dass sie in Arbeitslage Aden Anschnitt der Bohrung des Gegenhalters ,ersetzt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die vorstehend ,
geschilderte Vorrichtung dadurch gekenn zeichnet, dass lauf dem Klemmbacken ein Anschlag befestigt ist, welcher die Zuführbewegung des Stan genmaterials begrenzt.
In der nachfolgenden Beschreibung und der ihr angefügten Zeichnung ist die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens in ihren erfindungswesentlichen Teilen beschrieben und schematisch dargestellt. Auf die Beschreibung und Darstellung eines Drehautomaten, welcher nicht Ge genstand der Erfindung ist, kann dabei ohne weiteres verzichtet werden, (da solche Maschinen und ihre Funktionsmöglichkeiten allgemein bekannt sind.
In der Spannzange 2 eist Idas Stangenmaterial 4 festgeklemmt. Die Festklemmung des Stangenmate rials geschieht in bekannter Weise dadurch, dass über den Konus 6 der Spannzange 2 ein Innenkonus der nicht dargestellten Spindel des Drehautomaten ge schoben wird. Die hierfür erforderliche Kraft wind wie üblich auf elektrischem, pneumatischem oder hydraulischem Wege aufgebracht und vom Drehauto maten selbst gesteuert. Zwecks Zentrierung ist das Stangenmaterial 4 meiner ortsfesten Führungsbüchse 8 geführt.
Die Führungsbüchse ist in einem bekann ten und daher nichtdargestellten Stahlhalterkonsol befestigt, welches wie der Spindelbock des Drehauto maten -auf ,dem Maschinenbett befestigt ist. Das Stahl- halterkonsol trägt in bekannter Weise an ,seiner Stirn seite mehrere Schlittenführungen, in denen Stahlhal ter radial zur Spindelachse bewegt werden können. Die Bewegung :der Stahlhalter wird, ebenfalls ,in be kannter Weise, über Stosstangen und Kipphebel von einer am Drehautomaten angebrachten Nockenwelle gesteuert.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver fahrens ist einer dieser Stahlhalter arretiert und trägt einen Gegenhalter 10, welcher mit einer Bohrung 12 und eiirrer diesle Bohrung anschneidenden Ausfräsung 14 versehen ist. Der Gegenhalter 10 ist so eingestellt, dass seine Bohrung 12 mit derjenigen der Spindel achse sowie der Achse der Führungsbüchse 8 fluch tet. Die Zeichnung lässt erkennen, dass das genügend weit vorgeschobene Werkstück 16 in ,der Bohrung 12 des Gegenhalters 10 laufen kann.
Auf einem weiteren, im ,Gegensatz zu,dem vorge nannten Stahlhalter beweglichen und von ,der Maschine zeitgerecht gesteuerten Stahlhalter ist lein Klemmbacken 18 befestigt. Dieser Klemmbacken ist mit irrer Arbeitsfläche 20 versehen, welche 'in Arbeitslage den Anschnitt ,der Bohrung 12 des Ge genhalters 10 ,ersetzt, so dass das Werkstück 16 bei in Pfeilrichtung zugestelltem Klemmbacken 18 von letz terem und -dem Gegenhalter 10 nahezu völlig um spannt wird.
Auf dem Klemmbacken 18 :ist mittels Passchnauben 22 ein Anschlag 24 befestigt, welcher die in bekannter Weise von der längsverschieblichen Spindel bewirkte Vorschubbewegung ,des Werksstücks 16 begrenzt.
Mittels der soeben beschriebenen Vorrichtung, welche an seinem üblichen Drehautomaten angebracht ist, lässt sich auf einfache Weisse das erfindungsge- mässe Verfahren wie folgt, durchführen:
Bei in der im Pfeilsinne rotierenden Spann zange 2 festgeklemmtem Stangenmaterial 4 wenden in bekannter Weisse edle beabsichtigten Dreharbeiten durchgeführt. Ist nunmehr vorgesehen, am Werk stück 16 eine oder mehrere von der Drehbear- beitung abweichende Bearbeitungen durchzuführen, so wind - von der Maschine gesteuert -,der Klemm backen 18 und mit ihm der Anschlag 24 in Pfeilrich tung soweit zugestellt,
dass die Arbeitsfläche 20 dies Klemmbackens 18 nur noch geringfügig von der ent sprechenden zylinderischen Fläche des Werkstücks 16 entfernt ist. Wiederum durch ,die Maschine ge steuert wind das noch rotierende Werkstück 16 soweit vorgeschoben, dass sein vorderes Ende den Anschlag 24 trifft.
Daraufhin wird, ebenfalls durch die Maschine gesteuert, die drehfeste Verbindung zwi schen Spannzange 2 und Stangenmaterial 4 aufgeho ben und gleichzeitig das Werkstück 16 zwischen dem in Pfeilrichtung um eingeringes Stück weiter vorrük- kenden Klemmbacken 18 und dem Gegenhalter 10 bis zum Stillstand abgebremst und festgehalten.
Die vom Stangenmaterial 4 gelöste Spannzange kann nunmehr .infolge ihrer noch bestehenden Drehverbin- dung mit ,der Spindel ,des Drehautomaten rotieren, weshalb es nicht erforderlich ist, die Spindel zum Stillsetzei des Werkstücks .16 abzubremsen. An dem ,nunmehr :
stillstehenden und durch den Klemmbacken 18 und den Gegenhalter 10 festigehaltenen Werkstück 16 können jetzt Arbeitsgänge, welche dien Stillstand ,des Werkstücks voraussetzen, z. B.
Bohren senkrecht zur Werkstückachse oder Fräsen, vorgenommen wer- ,den. Nach Beendigung dieser Arbeitsgänge wird in umgekehrter Reihenfolge, von der Maschine selbst gesteuert, die Klemmung des Werkstücks 16 zwi schen dem Klemmbacken 18 und Gegenhalter 10 auf und gleichzeitig die drehfeste Verbindung zwischen Spannzange 2 und Stangenmaterial 4 wie der hergestellt.
Infolge der geringen Masse, des Stan genmaterials 4 ist sofort die für die nächste Drehar beit erforderliche, ursprüngliche Drehzahl des Werkstücks 16 wieder erreicht, ohne dass hierzu leine merkbare Mehrleistung des Spindelantriebs benötigt wind.
Durch Idas erfindungsgemäss;,- Vierfahren ist ,eine beträchtliche Verkürzung ,der Gesamtarbeitszeit :er zielt, weil die für das .Abbremsen der reit hohler Dreh zahl laufenden Spindel und die für das darauffol gende Beschleunigen der Spindel benötigten Zei ten entfallen.
Des weiteren ist ,der erhebliche Energieverlust vermieden, welcher beim bisher übli- chen Abbremsten dier Spindel entsteht. Schliesslich entfällt völlig idie Abnutzung der Verschleisstelle ;
einer Spindelbremsvornichtung, weshalb ein mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ausgerüsteter und nach ,dem erfindiungsgemässen Verfahren arbeitender Drehautomat ohne Unterbrechung bis zum Ende der Standzeit ider Werkzeugstähle laufen kann.
Method and device for stopping a workpiece in an automatic lathe The invention relates to a method and a device for quickly stopping a workpiece. Workpiece that is still connected to: the bar material held by the rotating collet of an automatic lathe. The workpiece must be stopped if one or more machining operations that differ from the turning operation are to be performed on the workpiece between two turning operations.
The stopping of the workpiece usually has the effect that the spindle of the Dreihau machine, with which the collet holding the bar material is connected in a rotationally fixed manner, is braked by means of a braking device while the spindle drive is disengaged at the same time. The kinetic energy still in the spindle at approx. 200 rpm is destroyed by the impact of a stop in an incision in its cam disk, which is connected to the spindle in a rotationally fixed manner.
It is obvious that in the method described above, both when braking the spindle and when subsequently accelerating the spindle, considerable energy is lost or has to be expended again at its original working speed.
This can easily be seen from the fact that the braking device for the spindle wears out quickly, so that a considerable amount of time has to be expended in stopping the machine for the purpose of replacing the wear elements, which means lost time for production.
Furthermore, it is also not possible to increase the spindle speed beyond its maximum speed, which is dependent on the performance of the Bremsvor direction, if small turning diameters and the corresponding material allow a higher cutting speed. As a result, it is often necessary to work with unprofitable low cutting speeds.
It is therefore the object of the invention, by means of a new method, the disadvantages described above of the previous method:
turn off. Another task of the invention is, in the new method, if possible with the control options available in a lathe that does not have a braking device for the spindle, and to bring about the quick shutdown of a workpiece in an automatic lathe by means of its easy-to-manufacture device .
The object is achieved in that the non-rotatable connection between the collet chuck and the bar material is canceled in such an automatic lathe, so that the collet chuck can continue to rotate, and that at the same time the workpiece is braked to a standstill by a stationary clamping device and finally until the end of the Filming deviating processing or processing recorded wind.
In order to carry out the method according to the invention, his device is proposed which: is characterized in that in his the steel- ih: age, which is:
located on the end face of the steel holder console of an automatic lathe, a stationary counter-holder is arranged, which has a bore corresponding to a diameter of the workpiece and aligned with the spindle axis and its lateral bore;
has a cutting cutout, and that a clamping jaw is attached to its further steel holder which can be indented perpendicular to the spindle axis, @ whose .Arbieitsfläche has such a shape that it replaces the cut of the hole in the counter holder in the working position. In a further embodiment of the invention, the above
The described device is characterized in that a stop is attached to the clamping jaw, which limits the feed movement of the Stan gene material.
In the following description and the attached drawing, the parts essential to the invention are described and shown schematically in the apparatus for carrying out the method according to the invention. The description and illustration of an automatic lathe, which is not the subject of the invention, can be dispensed with without further ado (since such machines and their functional possibilities are generally known.
Ida's bar material 4 is firmly clamped in the collet 2. The clamping of the rod material is done in a known manner in that an inner cone of the spindle, not shown, of the automatic lathe is pushed over the cone 6 of the collet 2. The power required for this is applied electrically, pneumatically or hydraulically as usual and controlled by the automatic lathe itself. For the purpose of centering, the rod material 4 of my stationary guide bush 8 is guided.
The guide bushing is fastened in a well-known and therefore not shown steel holder bracket which, like the spindle bracket of the automatic lathe, is fastened to the machine bed. The steel holder bracket carries in a known manner, its end face several slide guides in which Stahlhal ter can be moved radially to the spindle axis. The movement: the steel holder is also, in a known manner, controlled via bumpers and rocker arms from a camshaft attached to the automatic lathe.
To carry out the process according to the invention, one of these steel holders is locked and carries a counter holder 10 which is provided with a bore 12 and a milled recess 14 that cuts the bore. The counterholder 10 is set so that its bore 12 axis with that of the spindle and the axis of the guide bushing 8 tet. The drawing shows that the workpiece 16, which has been advanced sufficiently far, can run in the bore 12 of the counter holder 10.
On a further, in contrast to, the aforementioned steel holder movable and timed by the machine controlled steel holder lein clamping jaws 18 is attached. This clamping jaw is provided with a crazy work surface 20, which 'in the working position replaces the cut, the bore 12 of the counter holder 10, so that the workpiece 16 is almost completely spanned by the clamping jaws 18 from the latter and the counter holder 10 when the jaws 18 are fed in the direction of the arrow .
A stop 24, which limits the feed movement of the workpiece 16, which is effected in a known manner by the longitudinally displaceable spindle, is attached to the clamping jaw 18 by means of fitting screws 22.
By means of the device just described, which is attached to his usual automatic lathe, the method according to the invention can be carried out in a simple manner as follows:
When in the rotating in the direction of the arrow collet 2 clamped bar material 4 turn in known white noble intended turning work carried out. If it is now planned to carry out one or more machining operations deviating from the lathe machining on the workpiece 16, the clamping jaws 18 and with it the stop 24 are fed in the direction of the arrow - controlled by the machine -
that the working surface 20 of this clamping jaw 18 is only slightly removed from the corresponding cylindrical surface of the workpiece 16. Again, the machine controls wind the still rotating workpiece 16 advanced so far that its front end hits the stop 24.
Thereupon, also controlled by the machine, the non-rotatable connection between the collet 2 and bar material 4 is canceled and at the same time the workpiece 16 is braked and held between the clamping jaws 18, which is further advanced in the direction of the arrow, and the counterholder 10 to a standstill.
The collet chuck released from the bar material 4 can now rotate due to its still existing rotary connection with the spindle of the automatic lathe, which is why it is not necessary to brake the spindle to stop the workpiece .16. On which, now:
stationary and held by the clamping jaws 18 and the counterholder 10 workpiece 16 can now work steps, which require the standstill of the workpiece, z. B.
Drilling perpendicular to the workpiece axis or milling can be carried out. After completion of these operations, in reverse order, controlled by the machine itself, the clamping of the workpiece 16 between tween the clamping jaws 18 and counterholder 10 and at the same time the non-rotatable connection between the collet 2 and bar material 4 as made.
As a result of the low mass of the Stan gene material 4, the original speed of the workpiece 16 required for the next Drehar work is immediately achieved again without any noticeable additional power of the spindle drive being required for this.
By Idas according to the invention;, - four driving is a considerable shortening of the total working time: it aims because the spindle running for the braking of the hollow speed and the times required for the subsequent acceleration of the spindle are omitted.
Furthermore, the considerable loss of energy that occurs when the spindle is braked, which has been customary until now, is avoided. Finally, there is absolutely no wear and tear on the wear point;
a spindle brake device, which is why an automatic lathe equipped with the device according to the invention and operating according to the method according to the invention can run without interruption until the end of the tool steel's service life.