CH413553A - Werkzeugmaschine mit einem Werkstücktragkopf - Google Patents

Werkzeugmaschine mit einem Werkstücktragkopf

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CH413553A
CH413553A CH1114062A CH1114062A CH413553A CH 413553 A CH413553 A CH 413553A CH 1114062 A CH1114062 A CH 1114062A CH 1114062 A CH1114062 A CH 1114062A CH 413553 A CH413553 A CH 413553A
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CH
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CH1114062A
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Cull William
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Birfield Eng Ltd
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Description


  Werkzeugmaschine mit einem Werkstücktragkopf    Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeug  maschine mit einem beweglichen Werkstücktragkopf,  der es     ermöglicht,    ein Werkstück längs eines bogen  förmigen Schneidweges zu bearbeiten.  



  Viele Werkstücke müssen längs eines kreisbogen  förmigen Schneidweges bearbeitet werden, so z. B.  die Kugellaufbahnen im inneren und im äusseren  Glied eines Kugel-Universalgelenkes mit konstanter       Geschwindigkeitsübertragung.    Das Fräsen und/oder  Schleifen solcher Kugellaufbahnen erfolgte bis     anhin     bei in Schneidrichtung ortfester Anordnung von sich  drehenden Schneid- oder Schleifwerkzeugen durch  Schwenken eines Werkstücktragkopfes, auf welchem  das Werkstück angebracht ist, in einer Horizontal  ebene. Die Bogenform der Kugellaufbahnen wurde  erzeugt durch das Schwenken des Werkstücktrag  kopfes um das theoretische Zentrum des Laufbahn  bogens, wobei der Werkstücktragkopf auf horizonta  len, bogenförmigen Gleitbahnen oder Führungen an  gebracht war.  



  Bei dieser bekannten Anordnung ist eine be  trächtliche Kraft erforderlich, um den schweren  Werkstücktragkopf auf den horizontalen Gleitbahnen  zu beschleunigen, damit eine gleichmässige Zustell  geschwindigkeit während des Schneidens beibehalten  wird, und um den Werkstücktragkopf am Ende jedes  Bearbeitungsweges abzubremsen.

   Beim Bearbeiten  des inneren und des äusseren Gliedes eines Universal  gelenkes mit konstanter     Geschwindigkeitsübertragung     ist der Spielzwischenraum an den Enden der Kugel  laufbahnen, der der maximal     zur    Verfügung stehen  den Strecke zur Beschleunigung und Abbremsung des  Werkstücktragkopfes am Anfang bzw. am Ende jedes  Schnittes entspricht, sehr     beschränkt.    überdies sind  die horizontalen Gleitbahnen grosser Abnutzung un  terworfen, so dass es schwierig ist, die vorgeschrie-    bene Bearbeitungsgenauigkeit während einer langen  Gebrauchsdauer     beizubehalten.     



  Zweck der Erfindung ist, eine     Werkzeugmaschine     mit einem Werkstücktragkopf zu schaffen, welche  es erlaubt, eine kreisbogenförmige Nut oder Kugel  laufbahn mittels eines sich drehenden Fräsers oder  eines ähnlichen Werkzeuges, welches sich um eine  feste Achse dreht, zu erzeugen, und welche im Ge  brauch weniger Antriebskraft erfordert als die be  kannten Anordnungen, unter Beibehaltung eines ho  hen     Genauigkeitsgrades    während sehr langer Ge  brauchsdauer.  



  Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemässe Werk  zeugmaschine dadurch gekennzeichnet, dass der  Werkstücktragkopf für Schwingbewegungen um eine  horizontale, oberhalb des Schwerpunktes des Werk  stücktragkopfes .angebrachte Achse gelagert ist, wo  bei die Anordnung so getroffen ist, dass ein Werk  stück, welches längs eines kreisbogenförmigen  Schneidweges zu bearbeiten ist, auf dem Werkstück  tragkopf, mit dem theoretischen Zentrum dieses'  kreisbogenförmigen Weges auf der erwähnten hori  zontalen Achse, anbringbar ist, und wobei Antriebs  mittel vorgesehen sind, um während der Bearbeitung       eine    gesteuerte Schwingbewegung des Werkstück  tragkopfes mit einer Frequenz, die mindestens an  nähernd gleich seiner Pendel-Eigenfrequenz ist, aus  zuführen.  



  Da der Werkstücktragkopf mit einer Frequenz  angetrieben wird, die mindestens annähernd gleich  seiner     Pendel-Eigenfrequenz    ist, wird für den An  trieb nur eine relativ geringe Leistung benötigt.  



  Eine freie Pendelbewegung des über seinem  Schwerpunkt schwenkbar aufgehängten     Werkstück-          tragkopfes    würde nach einer     Sinusfunktion    verlaufen.  Die Antriebsmittel können aber so ausgebildet sein,      dass der Werkstücktragkopf eine während des Schnei  dens     annähernd    konstante Geschwindigkeit erhält,  wozu nur eine relativ geringe zusätzliche Leistung zur       Vergrösserung    der Beschleunigung an den Enden je  des Arbeitsdurchganges erforderlich ist.  



  Ausser dem niedrigen Kraftaufwand und der ho  hen Genauigkeit, welche     während    einer langen Be  triebsdauer     beibehalten    wird, wobei diese Genauig  keit aus der relativ niedrigen Abnützung von hori  zontalen Drehzapfen, auf welchen der Werkstück  tragkopf befestigt ist, im Vergleich mit den hori  zontalen, bogenförmigen Gleitbahnen oder Führun  gen in bekannten Maschinen, resultiert, hat die Werk  zeugmaschine gemäss der Erfindung den weiteren  Vorteil, dass die Schwingbewegung um die horizon  tale Achse, im Vergleich mit dem Gebrauch von  horizontalen, bogenförmigen Gleitbahnen, ein sehr  weiches Arbeiten sichert. überdies können die Dreh  zapfen so angebracht sein, dass sie eine sehr starre  Lagerung des Werkstücktragkopfes ergeben.  



  Die     Antriebsmittel    arbeiten vorzugsweise hydrau  lisch, und sie können eine hydraulisch zu betätigende  Zahnstange enthalten, welche mit einem Zahnrad  auf dem Werkstücktragkopf in Eingriff steht. Die  Steuerung des Zahnstangengetriebes kann durch An  wendung eines hydraulischen oder elektrohydrauli  schen Steuerkreises mit einer     Steuerwalze    erreicht  werden, welche durch den Werkstücktragkopf ange  trieben wird und sich mit diesem dreht. Diese Walze  ist vorzugsweise in festen Lagern auf einer Seite des  Werkstücktragkopfes angeordnet und durch den letz  teren über eine Welle angetrieben, die Universalge  lenke mit konstanter Geschwindigkeitsübertragung  enthält.  



  Vorzugsweise hat der Werkstücktragkopf die  Form eines     Joches,    wobei dessen Mittelglied den  Werkstückhalter für das Werkstück .zwischen den  beiden Seitenschenkeln, an welchen die Drehzapfen  des Werkstücktragkopfes angebracht sind, trägt. Um  dabei die Wegbewegung des Joches von der     Schneid-          oder    Schleifspindel zu ermöglichen, welche vorzugs  weise in der Schneidrichtung fest angebracht und  nur für den notwendigen Vorschub der Spindel und  zur Einstellung der Maschine beweglich ist, kann  das Joch zwischen zwei Seitenstücken schwingend  angebracht werden, welche ihrerseits um eine weitere  Horizontalachse zwischen einer zurückgezogenen und  einer Bearbeitungslage schwenkbar sein können.

   In  der Bearbeitungslage können diese Seitenstücke durch  eine Kniehebelanordnung gegen Anschläge mit Vor  einstellung in ihrer Lage gehalten werden. Zum  Zwecke einer richtigen und starren Fixierung in der  Arbeitslage kann die Kniehebelanordnung unter Vor  spannung stehen, so dass die beiden Seitenstücke mit  einer vorausbestimmten Kraft gegen die Anschläge  gedrückt werden.  



  In der Zeichnung ist als     Ausführungsbeispiel    der  Werkzeugmaschine gemäss der Erfindung     eine    Ma  schine für das Fräsen und Schleifen von Kugellauf  bahnen in die inneren und äusseren Glieder von    Kugel-Universalgelenken mit konstanter Geschwin  digkeitsübertragung dargestellt, und zwar zeigen:  Fig. 1 ein Schaubild der Maschine mit dem Werk  stücktragkopf in einer     zurückgezogenen    Lage,  Fig. 2 dieselbe Maschine wie Fig. 1 mit dem  Werkstücktragkopf in der Arbeitslage.  



  Fig. 3 eine Vorderansicht des Werkstücktrag  kopfes, teilweise im Schnitt,  Fig. 4 in grösserem Massstab einen Schnitt nach  der Linie IV-IV in Fig. 3,  Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in  Fig. 4,  Fig. 6 in grösserem Massstab einen Schnitt nach  der Linie VI-VI in Fig. 3 und  Fig. 7 in grösserem Massstab einen Schnitt nach  der Linie VII-VII in Fig. 3.  



  Wenn die Werkzeugmaschine nicht in Betrieb ist,  so ist der Werkstücktragkopf 1, wie in Fig. 1 ge  zeigt, in einer zurückgezogenen Lage hinter einer  Schneidspindel 2 angeordnet, um es zu ermöglichen,  das Werkstück 3 in einem Werkstückhalter 4 des  Werkstücktragkopfes zu befestigen. Beim Starten der  Werkzeugmaschine wird der Werkstücktragkopf zu  erst in die Arbeitslage nach Fig. 2 gebracht, in wel  cher er in der nachfolgend beschriebenen Weise an  geordnet ist, wonach die Bearbeitung von sechs in  gleichen Winkelabständen voneinander befindlichen,  bogenförmigen Kugellaufbahnen 5 im Werkstück 3  automatisch, durch Programmsteuermittel gesteuert,  erfolgt.  



  Die Steuermittel haben vier wichtige Funktionen:  erstens die Steuerung der Zustellbewegung der  Schneidspindel 2, zweitens die Erzeugung einer Vor  schubbewegung des Werkstücktragkopfes 1, welche  in der Weise eines Pendels erfolgt, drittens das  Weiterschalten des Werkstückhalters 4 in solcher  Weise, dass, wenn eine Kugellaufbahn 5 fertig ist,  der Halter 4 und damit das Werkstück 3 in die er  forderliche Lage für die Erzeugung der nächsten  Kugellaufbahn 5 eingestellt werden, und viertens  das Zurückziehen des Werkstücktragkopfes 1 in seine  zurückgezogene Lage, nachdem die letzte Kugellauf  bahn 5 eingearbeitet wurde, so dass das Werkstück  3 wieder von der     Schneidspindel    2 frei ist und vom  Arbeiter entfernt werden kann.  



  Der ganze Arbeitszyklus der Werkzeugmaschine  wird durch elektrohydraulische Mittel automatisch  gesteuert, und der ganze Arbeitszyklus wird program  miert durch eine Steuerwalze 6 der Steuermittel,  welche mit Nocken ausgerüstet ist, um verschiedene  Mikroschalter zu betätigen. Die Steuermittel selbst  bilden keinen Teil der Erfindung und sind nur inso  fern genügend dargestellt, um die Beschreibung der  Arbeitsweise der     Werkzeugmaschine    verständlich zu  machen. Die Steuermittel benützen hydraulische Zy  linder, um alle drehenden und zeitweise drehenden  Bewegungen durch     Zahnstangengetriebemechanis-          men,    wie nachfolgend beschrieben, zu erzeugen.  



  Der     Werkstücktragkopf    1 hat die Form eines  Joches 7, welches in einer Vertikalebene der Ma-      schine auf zwei grossen Drehzapfenlagern 8 zwischen  zwei horizontalen Seitenstücken 9 hin und her  schwingt. Die Horizontalachse der Drehzapfenlager 8  befindet sich genügend weit oberhalb des Schwer  punktes des Werkstücktragkopfes 1, so dass der  Werkstücktragkopf zwischen den Seitenstücken 9 in  der Weise eines Pendels schwingt, wenn er frei ist,  das zu tun, und dass er eine natürliche Gleichge  wichts- oder Ruhelage hat, in der die Schenkel 10  des Joches 7 etwa vertikal verlaufen.

   In dieser Lage  ist die obere Fläche des Mittelstückes 12 des Joches  horizontal, und auf dieser Fläche ist der Werkstück  halter 4 angeordnet, welcher um eine in der Ruhelage  des Werkstücktragkopfes 1 vertikale Achse schritt  weise drehbar ist, um eine Einstellbewegung des  Werkstückes 3 zu vollziehen.  



  Die Schneidspindel 2 ist so angebracht, dass ihre  Drehachse um 30  gegen die Vertikale geneigt ist,  wobei die Spindel in einem Schneidkopf 13 gelagert  ist, der für eine gesteuerte Zustellbewegung auf ebe  nen, horizontalen Gleitbahnen 14 der Maschine nach  vorn und zurück bezüglich derselben verschiebbar  ist. Die Zustellbewegung des Schneidkopfes 13 längs  den horizontalen Gleitbahnen 14 wird durch eine  Zustellkurvenscheibe 15 gesteuert, welche durch ein  Zahnstangengetriebe, das durch einen hydraulischen  Servomotor der Steuermittel betätigt wird, gedreht  wird, wobei das letztere Getriebe und der Servomotor  in einem Gehäuse 16 enthalten sind.

   Das Getriebe  ist mit der Kurvenscheibe 15 über eine Antriebs  welle 17 verbunden, und ein     Servoventil    18, das  den Servomotor steuert, wird seinerseits durch Kur  vennocken 19 an einer Scheibe 20 (siehe Fig. 2),  die mit der Hauptprogrammsteuerwalze 6 synchro  nisiert ist, gesteuert. Sowohl die Walze 6 als auch  die Scheibe 20 werden von einem grossen Zahnrad  23 eines Zahnradgetriebes 22 angetrieben. Das Zahn  rad 23 wirkt als Sperrad und erhält Impulse von  einer hydraulisch betriebenen Klinke 24.  



  Um eine gleichmässige und zwangläufige Zustell  bewegung des Schneidkopfes 13 zu sichern, drückt  ein hydraulischer Zylinder 25 den Kopf in der Zu  stellrichtung nach vorn, gegen die Zustellkurven  scheibe 15; welche als sich allmählich nach vorn  zurückziehender Anschlag wirkt, und gegen zwei  kleine hydraulische Hilfszylinder (nicht gezeichnet).  Die Hilfszylinder sind durch eine Feder vorbelastet  zur Sicherung gegen das Versagen der Hydraulik, und  sie bewirken ein schnelles Zurückziehen des Schneid  kopfes 13 am Ende jedes Laufbahn-Bearbeitungs  vorganges. Um die anfängliche Einstellung zu er  leichtern, ist der Kopf 13 auf geneigten, parallel  zur Spindel 2 verlaufenden Führungen 21 angeordnet,  die einen passenden Einstellbereich ergeben.  



  Um den Werkstücktragkopf 1 zum Anbringen  und Abnehmen des Werkstückes 3 gegen unten und  nach hinten in die zurückgezogene Lage nach Fig. 1  vom Schneidwerkzeug weg verschwenken zu können,  sind die horizontalen Seitenstücke 9 um eine Hori  zontalachse 26 parallel zu und hinter den Drehzap-    fenlagern 8 schwenkbar angebracht. Ein halbkugel  förmiger Anschlag 27 ist auf jedem Seitenstück 9  direkt über dem entsprechenden Drehzapfenlager 8  angebracht, und in der Arbeitslage nach Fig. 2  sitzen die Anschläge 27 in je einem konischen Sitz  28, welcher auf dem starren Rahmen 29 der Ma  schine eine Arretierung bildet.

   Nicht dargestellte Ein  legestücke für jeden Sitz 28 gestatten eine genaue  Einstellung der Arbeitslage des Werkstücktragkopfes  1, und jedes Seitenstück 9 wird über ein     Kniehebel-          glied    30 von     einer    Kurbelwelle 32 gesteuert, welche  horizontal seitlich der Werkzeugmaschine unter dem  Werkstücktragkopf 1 liegt. Die intermittierende  Drehbewegung der Kurbelwelle 32 zum Heben und  Zurückziehen des Werkstücktragkopfes 1 wird durch  einen hydraulisch betätigten Zahnstangenmechanis  mus 33, gesteuert durch Steuermittel, erreicht.  



  Um sicherzustellen, dass der Werkstücktragkopf  1 nicht nur in der richtigen Lage ist, sondern auch  starr in der Arbeitslage gehalten wird, sind die Knie  hebel vorgespannt, wenn sie ausgestreckt sind. Zu  diesem Zweck haben die Kniehebelglieder 30 je  einen C-förmigen Teil 34, welcher zusammenge  drückt wird, wenn das Kniehebelgelenk über den  Totpunkt in die in Fig. 2 gezeigte gestreckte Lage  geht. An jeder Backe des C-förmigen Teils 34 des  Kniehebelgliedes sind Messanschläge 35 vorgesehen.  Die Länge der Kniehebelglieder 30 ist durch Mittel  einstellbar, die in den schematischen Fig. 1 und 2  nicht gezeigt sind.

   Die Länge der Glieder 30     wird     so eingestellt, dass die maximale Exzentrizität des  entsprechenden Kurbelarmes 36 an der Kurbelwelle  32 in einer Linie mit dem     Zentrum    des Kniehebel  gelenkes liegt, wenn der Kniehebel ausgestreckt ist  und die Backen des C-förmigen Teiles 34 federnd  zusammengedrückt sind. Bei der beschriebenen Ma  schine erzeugt ein     Zusammendrücken    jedes Knie  hebelgliedes, das eine Annäherungsbewegung der  Backen des C-Teiles 34 um 0,15 mm ergibt, einen  Anpressdruck an die Anschläge 28 von 450 kg zum  Festhalten des Werkstücktragkopfes.  



  Um die erforderliche Arbeitsbewegung des Werk  stückes 3 zu erzeugen, ist das letztere auf dem Werk  stücktragkopf 1     derart    befestigt, dass das theoretische  Zentrum der Kugellaufbahn 5, welche eingearbeitet  werden soll, sich auf der Drehzapfenachse befindet.  Der Werkstücktragkopf 1 schwingt über einen Win  kel von 40  auf beide Seiten der vertikalen Ruhe  lage, und die Schwingbewegung wird durch ein Paar  hydraulisch betriebener     Zahnstangen-Zahnradgetriebe     erzeugt, welche mit den Seitenschenkeln 10 des       Joches    verbunden sind. Diese     Zahnstangengetriebe     sind in der Zeichnung nicht im Detail gezeigt, nur  eines der Zahnräder 37 ist in     Fig.    3, am Werk  stücktragkopf 1 befestigt, wiedergegeben.

   Es ist er  sichtlich, dass jedes Zahnrad 37 aus einem Stück mit  dem benachbarten Drehzapfen 8 besteht.  



  Der     Werkstücktragkopf    1 ist so angeordnet, dass  er genau oder nahezu genau mit seiner Eigenfrequenz  schwingt, wenn man ihn als frei schwingendes Pendel      betrachtet, wobei die Schwingbewegung durch den  Zahnstangengetriebemechanismus so gesteuert wird,  dass eine rasche Beschleunigung und Bremsung am  Anfang beziehungsweise am Ende jedes Schnittes  eintritt und dass die Arbeitsgeschwindigkeit wäh  rend des     Schnittes    im wesentlichen konstant ist.  Durch das Ausnützen der natürlichen Tendenz des  Werkstücktragkopfes 1, wie ein Pendel zu schwin  gen, ist nur eine kleine Kraft erforderlich, um die  nötige Steuerung der Schwingbewegung zu erhalten.  



  Die Steuerung des Zahnstangenmechanismus des  Werkstücktragkopfes 1 wird erreicht durch einen  Steuerkreis mit einer Steuerwalze 38, die vom Werk  stücktragkopf 1 angetrieben wird und sich mit dem  selben dreht. Die Walze 38 ist aus Kurvenscheiben  39 gebildet, von welchen einige hydraulische Ventile  40 des Steuerkreises direkt betätigen, während andere  Mikroschalter 42 steuern, welche ihrerseits Solenoid  ventile (nicht gezeigt) des Steuerkreises betätigen.  Die Lager der     Steuerwalze    sind am     starren    Maschi  nenrahmen 29 befestigt, wobei die Walze 38 koaxial  zu den Drehzapfenlagern 8 ist, wenn die letzteren in  der Arbeitslage sind.

   Um das Zurückziehen des  Werkstücktragkopfes zu erlauben und um die gleich  mässige Bewegung der Steuerwalze in bezug auf den  Werkstücktragkopf 1 sicherzustellen, wird die Walze  38 vom Werkstücktragkopf 1 über eine Welle 43  angetrieben, die zwei Universalgelenke 44 mit kon  stanter Geschwindigkeitsübertragung aufweist.  



  Der Werkstückhalter 4 (siehe besonders Fig. 4)  ist in reibungsarmen Lagern 45 und 46 am Mittel  stück 12 des Joches 7 angebracht, und ein zahnstan  genbetriebener Sperrad- und Sperrklinken-Mechanis  mus 47 ist vorgesehen, um den Halter 4 in sechs  unter gleichen Winkeln zueinander stehende Lagen,  entsprechend den sechs im Werkstück 3 einzuarbei  tenden Kugellaufbahnen 5, einzustellen. Der     Sperrad-          und    Sperrklinken-Mechanismus weist zwei sich dia  metral gegenüberliegende Sperrklinken 48 (siehe ins  besondere Fig. 5) auf, welche in ein Sperradglied 49  des Halters     eingreifen,    wobei die Sperrklinken 48  durch Federn 50 belastet und auf     drehbaren    Sperr  klinkenträgern 52 (siehe insbesondere Fig. 7) ange  bracht sind.  



  Der Sperrklinkenträger 52 ist als Zahnrad mit  Zähnen 53 an seinem Rande ausgebildet, wobei die  Zahnstangenzähne 54 am Kolben 55 eines doppelt  wirkenden Zylinders ausgebildet sind, der durch die       erwähnten    Steuermittel gesteuert ist. Die Einstell  bewegung des Sperrklinkenträgers 52 ist durch den       Eingriff    einer Nasenfläche 56     an    jeder Klinke 48  mit einem entsprechenden einstellbaren Anschlag 57,  dessen Lage im voraus eingestellt wird, begrenzt.  Der Halter 4 wird in seiner genauen Lage durch  einen mit Federn gesteuerten und hydraulisch be  triebenen Klinkenmechanismus 58 (siehe insbesondere  Fig. 6) gehalten.

   Das untere Lager 46 des Halters ist  ein Walzenlager mit parallelen Walzen, und das  obere Lager 45     besitzt    Walzen mit gekreuzten Ach-    sen, welche abwechselnd gegen beide Seiten der  Lagerflächen unter 45' geneigt sind.  



  Der     Klinkenmechanismus    58 umfasst einen Klin  kenring 59, welcher mit Zapfen auf der Muffe 60,  in welcher der Halter 4 angebracht ist und welche  in den Lagern 45 und 46 drehbar ist, befestigt ist.  Am Umfang besitzt der Klinkenring 59 sechs unter       gleichem    Winkel voneinander im Abstand ange  brachte Klinkenaufnahmevertiefungen 62 von gleich  artiger Form mit gegeneinander geneigten Seiten  klinkenflächen 63 für den Eingriff mit Komplemen  tärseitenflächen auf einer keilartigen Nase 64 eines  hakenartigen Klinkengliedes 65, welches auf einem  festen Drehzapfen 66 angebracht ist.

   Ein hydrauli  scher Kolben 67, gesteuert durch die vorerwähnten       Steuermittel,    steht in Berührung mit einem Vor  sprung 68 des Klinkengliedes 65 und kann das  letztere entgegen der Wirkung eines federbelasteten  Stössels 69, der mit der gegenüberliegenden Seite des  Vorsprunges 68 in Berührung steht, in die ausge  klinkte Lage bewegen.  



  Eine Stösselfeder 70 ergibt die Rückstellkraft,  welche das Klinkenglied 65 in die Sperrlage zurück  bringt und es in Eingriff mit einer der Vertiefungen  62 hält, wobei die Nase 64 die Seitenflächen 63  mit einer Keilwirkung berührt, welche ein wirksames  Einklinken des Ringes 59 und dadurch der Muffe  60 und des Halters     q.    ergibt.  



  Am Anfang des vollen Bearbeitungsablaufes  steht die Werkzeugmaschine still und ist der Werk  stücktragkopf 1 in zurückgezogener Lage, wie in  Fig. 1 gezeigt. Das Werkstück 3 wird in den Werk  stückhalter 4 geschoben und der automatische Ar  beitsgang von Hand gestartet. Der Halter 4 weist  nicht dargestellte pneumatische oder hydraulische  Mittel auf, welche das Werkstück 3 festklemmen,  und gleichzeitig wird die Kurbelwelle 32 verschwenkt,  um den Werkstücktragkopf in die Arbeitslage nach  Fig. 2 zu heben. Das drehbare Schneidwerkzeug 72,  welches durch einen Schneidspindelmotor 73 des in  sich abgeschlossenen Schneidkopfes 13 angetrieben  wird, wird für einen ersten Durchgang zugestellt,  wobei das Werkstück 3 in diesem Stadium vom  Schneidwerkzeug 72 immer noch ferngehalten ist.  



  Nun beginnt die Pendelbewegung, und das  Schneidwerkzeug 72 macht seinen ersten Durchgang,  wobei das Werkstück 3 am     Schneidwerkzeug    72 vor  beischwingt. Beim Erreichen des freien Raumes am  Ende der ersten Kugellaufbahn 5 wird das Schneid  werkzeug 72 mittels der     Zustellkurvenscheibe    15 vor  geschoben, und die Pendelbewegung des Werkstück  tragkopfes 1 wird verlangsamt, bis er zum Stillstand  gebracht wird, und dann in Gegenrichtung auf die  im wesentlichen konstante Durchgangsgeschwindig  keit beschleunigt; all dies innerhalb der Grenzen des  Raumes mit freistehendem     Schneidwerkzeug.    Das  Zurückschwingen des     Werkstücktragkopfes    1 ergibt  den zweiten Schnittdurchgang.

   Dieser Vorgang wird  so viele Male wiederholt, bis die ganze Tiefe des  Laufbahneinschnittes 5 eingearbeitet ist.      Der Schneidvorgang ist so gestaltet, dass eine  gerade Anzahl von Durchgängen beim letzten Schnitt  erreicht ist, so dass das Schneidwerkzeug 72 vom  Werkstück 3 frei ist, wenn die Bearbeitung eines  Einschnittes 5 beendet ist. Die Kraft vom Zustell  zylinder 25 wird dann unwirksam gemacht, so dass  der Schneidkopf schnell von den genannten Hilfs  zylindern zurückgezogen wird. Dies erlaubt auch  der Zustellkurvenscheibe, eine neue Lage für das  nächste Zustellen einzunehmen. Der Werkstücktrag  kopf 1 wird dann verstellt, um das Werkstück 3 in  eine neue Lage zu drehen, und der nächste Schneid  vorgang beginnt.

   Am Ende aller sechs Schneidarbeits  gänge, d. h. eines ganzen Arbeitsvorganges, wird die  Schneidspindel 2, in welcher das Schneidwerkzeug  72 befestigt ist, ganz zurückgezogen und wird der  Werkstücktragkopf in die zurückgestellte Lage nach  Fig. 1 gesenkt, um das bearbeitete Werkstück 3  zu entfernen und ein neues Werkstück anzubringen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Werkzeugmaschine mit einem beweglichen Werk stücktragkopf, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstücktragkopf für Schwingbewegungen um eine horizontale, oberhalb des Schwerpunktes des Werk- stüektragkopfes angebrachte Achse gelagert ist, wo bei die Anordnung so getroffen ist, dass ein Werk stück, welches längs eines kreisbogenförmigen Schneidweges zu bearbeiten ist, auf dem Werkstück tragkopf, mit dem theoretischen Zentrum dieses kreisbogenförmigen Weges auf der erwähnten hori zontalen Achse, anbringbar ist, und wobei Antriebs mittel vorgesehen sind, um während der Bearbeitung eine gesteuerte Schwingbewegung des Werkstücktrag kopfes mit einer Frequenz, die mindestens annähernd gleich seiner Pendel-Eigenfrequenz ist, auszuführen. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Maschine nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Antriebsmittel mindestens eine hydraulisch angetriebene Zahnstange aufweisen, welche mit einem Zahnrad des Werkstücktragkopfes in Eingriff steht. 2. Maschine nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Zahnrad aus einem Stück mit einem Drehzapfen des Werkstücktragkopfes besteht, auf welchem derselbe für Schwingbewegungen ange bracht ist. 3. Maschine nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass zwei Zahnstangen und zugehörige Zahnräder auf gegenüberliegenden Seiten des Werk stücktragkopfes vorgesehen sind. 4. Maschine nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Steuerung der Antriebsmittel ein hydraulischer oder elektrohydraulischer Steuer kreis vorgesehen ist, welcher eine vom Werkstück tragkopf angetriebene und sich mit diesem drehende Steuertrommel aufweist.
    5. Maschine nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuertrommel in festen La- gern auf der einen Seite des Werkstücktragkopfes angebracht und vom letzteren über eine Antriebs welle, welche Universalgelenke mit konstanter Ge schwindigkeitsübertragung enthält, angetrieben ist. 6. Maschine nach Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der Werkstücktragkopf die Form eines Joches besitzt, wobei das Mittelglied des Joches mit einem Werkstückhalter zum Anbringen des Werkstückes zwischen den Seitenschenkeln des Joches versehen ist. 7. Maschine nach Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass Drehzapfen, auf welchen der Werkstücktragkopf für Schwingbewegungen ange bracht ist, ihrerseits an den Seitenschenkeln des Joches angebracht sind. B.
    Maschine nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstücktragkopf zwischen zwei Seiten stücken, welche um eine weitere Horizontalachse zwischen einer zurückgestellten Lage und einer Ar beitslage einstellbar sind, schwenkbar ist. 9. Maschine nach Unteranspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die Seitenstücke durch eine Knie hebelanordnung gegen im voraus einstellbare An schläge gehalten sind. 10. Maschine nach Unteranspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kniehebelanordnung vorge spannt ist, so dass die zwei Seitenstücke mit einer vorausbestimmten Kraft gegen die Anschläge anlie gen. 11.
    Maschine nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kniehebelanordnung für je des Seitenstück eine Kniehebelverbindung aufweist, wobei jede Kniehebelverbindung ein Kniehebelglied mit einem C-förmigen Teil besitzt, dessen Öffnung Messanschläge bildet, deren Abstand die Kniehebel vorspannung anzeigt. 12. Maschine nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kniehebelverbindung aus dem den C-förmigen Teil enthaltenden Kniehebel glied und einem zugehörigen Kurbelarm auf einer Kurbelwelle besteht. 13.
    Maschine nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Werkstücktragkopf ein Werkstückhalter angeordnet ist, der eine Einstellbewegung um eine Achse herum ausführen kann, welche während der Schwingbewegung des Werkstücktragkopfes in einer Vertikalebene verbleibt. 14. Maschine nach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse, um welche herum die Einstellbewegung erfolgt, in der freien Hängelage des Werkstücktragkopfes lotrecht verläuft. 15.
    Maschine nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch ein Druckmedium betätigter Klinken- und Sperradmechanismus am Werkstücktragkopf angebracht ist, welcher eine Ein stellbewegung des Werkstückhalters erzeugt. 16. Maschine nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen druckmediumbetriebe nen Klinkenmechanismus am Werkstücktragkopf auf- weist, welcher den Werkstückhalter in den Einstella gen sperrt.
CH1114062A 1961-09-21 1962-09-21 Werkzeugmaschine mit einem Werkstücktragkopf CH413553A (de)

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