DD204640B1

DD204640B1 - Gearbox for the main spindle of a horizontal boring and milling machine

Info

Publication number: DD204640B1
Authority: DD
Publication date: 1987-01-21

Description

Characteristic of the known technical solutions

Im allgemeinen sind die Hauptantriebe von Werkzeugmaschinen in einem Spindelstock untergebracht, dessen Wandungen zugleich die Lager für die Getriebewellen aufnehmen (z. B. DD-AP 128788). Dieser Aufbau hat zur Folge, daß bei der Bearbeitung des Spindelstockes Lagerbohrungen herzustellen sind, die in ihrer Maßhaltigkeit zueinander sehr präzis sein müssen. Die Montage des Getriebes in einem solchen Spindelstock ist relativ kompliziert und daher sehr zeitaufwendig. Die Montageweise, die durch das Zusammenfügen der einzelnen Getriebebauelemente innerhalb des Spindetstockgehäuses gekennzeichnet ist, bedingt, daß die Zahnräder auf die Wellen aufschiebbar sein müssen.In general, the main drives of machine tools are housed in a headstock whose walls also accommodate the bearings for the gear shafts (eg DD-AP 128788). This structure has the consequence that during the machining of the headstock bearing bores are to be produced, which must be very precise in their dimensional accuracy to each other. The assembly of the transmission in such a headstock is relatively complicated and therefore very time consuming. The installation method, which is characterized by the joining of the individual transmission components within the Spindetstockgehäuses, requires that the gears must be pushed onto the waves.

Der dabei herbeiführbare Verbund von Welle und Zahnrad ist zwangsläufig mit einem gewissen radialen Spiel behaftet, zu dem sich die fertigungsbedingten Abweichungen der Geometrie der Einzelteile — Welle bzw. Zahnrad — addieren.The combination of shaft and gear that can be brought about is inevitably subject to a certain amount of radial play, to which the production-related deviations in the geometry of the individual parts - shaft or gear wheel - add up.

Die Auswirkungen der Gesamtheit dieser Bearbeitungs- und montagebedingten Maß- und Gestaltungsabweichungen bestehen primär in Störungen der Gleichmäßigkeit der Übertragung der Drehbewegung im Getriebe.The effects of the totality of these machining and assembly-related dimensional and design deviations consist primarily in disturbances of the uniformity of the transmission of the rotational movement in the transmission.

Meistens ist bei den im Spindelstock untergebrachten Hauptantrieben als letztes Abtriebselement ein Zahnrad direkt auf der Hauptspindel angeordnet. Dabei wirkt sich der Einfluß von Zahnkräften mindernd auf die Genauigkeit des Laufes der Hauptspindel unter Last aus.In most cases, a gear is arranged directly on the main spindle of the main drives housed in the headstock as the last output element. The influence of tooth forces reduces the accuracy of the running of the main spindle under load.

Nach DD-WP 9904 wurde bereits vorgeschlagen, Vorschubwechselgetriebe als selbständige Baueinheiten auszubilden und schwenkbar in den Spindelstock einzubauen. Hierbei ist jedoch nur ein Teil des Gesamtgetriebes als Baueinheit ausgebildet, wobei diese Einheit wiederum in herkömmlicher Weise aufgebaut ist und somit die o. g. Nachteile im wesentlichen bestehen bleiben.After DD-WP 9904 has already been proposed to form feed change gear as independent units and pivotally install in the headstock. In this case, however, only a part of the overall transmission is designed as a structural unit, this unit in turn being constructed in a conventional manner and thus the o. G. Disadvantages essentially remain.

In einem Spindelstock gemäß der DE-OS 1602788 ist ein Planetenwechselgetriebe angeordnet, das eine Welle und über diese eine Spindelhülse und eine Spindel antreibt. Zwischen dem als Einhängegetriebe ausgebildeten Planetenwechselgetriebe und der angetriebenen Welle sind jedoch noch weitere Wellen und Zahnräder direkt im Spindelstock angebracht, so daß auch hier die angeführten Nachteile bezüglich des Gesamtgetriebes nicht beseitigt sind.In a headstock according to DE-OS 1602788 a planetary gear is arranged, which drives a shaft and a spindle sleeve and a spindle about this. However, between the planetary change gearbox designed as a suspension gear and the driven shaft even more shafts and gears are mounted directly in the headstock, so that here, too, the mentioned disadvantages are not eliminated with respect to the overall transmission.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Gebrauchseigenschaften einer Horizontalbohr- und Fräsmaschine zu verbessern und deren Herstellungsaufwand zu verringern.The aim of the invention is to improve the performance characteristics of a horizontal boring and milling machine and to reduce their production costs.

Explanation of the essence of the invention

Die Lagerbohrungen im Spindelstock bzw. in den Getriebegehäusen sind bezüglich ihres Durchmessers kleiner als die meisten der auf den Getriebewellen anzubringenden Zahnräder. Daraus resultiert die Notwendigkeit des Zusammenfügens der Getriebelemente innerhalb der Wandungen von Spindelstock oder Getriebegehäusen.The bearing bores in the headstock or transmission housings are smaller in diameter than most of the gears to be mounted on the transmission shafts. This results in the necessity of assembling the gear elements within the walls of headstock or gearboxes.

Die Zahnkräfte des die Hauptspindel antreibenden Zahnrades sind zugleich die Ursache für die Minderung der Genauigkeit des Laufes der belasteten Hauptspindel.The tooth forces of the main spindle driving gear are also the cause of the reduction in the accuracy of the barrel of the loaded main spindle.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Einfluß von Zahnkräften auf die belastete Hauptspindel so zu gestalten, daß die Getriebewellen mit dem bereits darauf befestigten Zahnrädern darin montierbar sind.The object of the invention is therefore to make the influence of tooth forces on the loaded main spindle so that the transmission shafts with the gears already mounted thereon can be mounted therein.

Verbunden damit besteht auch die Aufgabe, das Gehäuse im Spindelstock so einzuordnen, daß sowohl die Schwenkbarkeit als auch die leicht lösbare Befestigung des Getriebes gewährleistet ist.Associated with it is also the task of arranging the housing in the headstock so that both the pivoting and easily releasable attachment of the transmission is guaranteed.

Erfindungsgemäß werden die Aufgaben dadurch gelöst, daß die letzte Abtriebswelle des Getriebes für die Hauptspindel einer Horizontalbohr- und Fräsmaschine eine Hohlwelle ist, die von dem aus der Hauptlagerung herausragenden Teil der Hauptspindel konzentrisch und axial verschiebbar durchdrungen ist, und daß das Gehäuse des Getriebes geteilt ist, wobei die Teilfuge durch die Mitten der Lagerbohrungen der einzelnen Getriebewellen verläuft.According to the invention, the objects are achieved in that the last output shaft of the transmission for the main spindle of a horizontal boring and milling machine is a hollow shaft, which is penetrated by the projecting from the main bearing part of the main spindle concentric and axially displaceable, and that the housing of the transmission is divided , wherein the parting line passes through the centers of the bearing bores of the individual transmission shafts.

Das Gehäuse des Getriebes ist in der Arbeitslage in drei Aufnahmen am Spindelstock fixiert, wobei die drei Aufnahmen als zwei Zentrierungen des Spindelstockes konzentrisch zur Bohrung der Hauptlagerung und als eine Befestigungsstelle ausgebildet sind. Die Schwenkachse des Getriebes liegt in der gemeinsamen Achse von Hohlwellen und Hauptspindel.The housing of the transmission is fixed in the working position in three receptacles on the headstock, wherein the three receptacles are formed as two centerings of the headstock concentric with the bore of the main bearing and as an attachment point. The pivot axis of the transmission is in the common axis of hollow shafts and main spindle.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

In der zugehörigen Zeichnung ist in Figur 1 ein Spindelstock einer Waagerecht-Bohr- und Fräsmaschine dargestellt, der die Hauptlagerung 2 der Hauptspindel 3 trägt. Zwischen dem Antriebsmotor 4 und der Hauptspindel 3 ist ein Getriebe 5 zwischengeschaltet, das zur Anpassung des Drehzahlbereiches des Antriebsmotors 4 an den erforderlichen Drehzahlbereich der Hauptspindel 3 dient.In the accompanying drawing, a headstock of a horizontal drilling and milling machine is shown in Figure 1, which carries the main bearing 2 of the main spindle 3. Between the drive motor 4 and the main spindle 3, a gear 5 is interposed, which serves to adapt the speed range of the drive motor 4 to the required speed range of the main spindle 3.

Das Getriebe 5 ist als geschlossene Baueinheit ausgebildet und beinhaltet alle zur Erzeugung der Drehbewegung der Hauptspindel 3 erforderlichen Zahnräder, die zur Erzeugung unterschiedlicher Übersetzungen beispielsweise als Schieberäder ausgebildet sind. Dabei ist das Gehäuse 6 ein allseitig geschlossener Kasten, der gleichzeitig als Lärmschutzkapsel wirkt und der Emission des beim Ablauf der Verzahnung entstehenden Schalles einen hohen Widerstand entgegensetzt.The gear 5 is formed as a closed unit and includes all necessary for generating the rotational movement of the main spindle 3 gears, which are designed to produce different ratios, for example as a sliding wheels. In this case, the housing 6 is a box closed on all sides, which simultaneously acts as a noise protection capsule and opposes the emission of the noise generated during the course of the toothing a high resistance.

Die letzte Welle des Getriebes 5 ist als Hohlwelle 9 ausgebildet, die von der aus der Hauptlagerung 2 herausragenden Hauptspindel 3 konzentrisch und axial verschiebbar durchdrungen wird. Dabei ragt eine in der Hohlwelle 9 befestigte Paßfeder in eine entsprechende Nut der Hauptspindel 3 und ermöglicht trotz axialer Verschiebbarkeit der Hauptspindel deren Drehmitnahme.The last shaft of the transmission 5 is formed as a hollow shaft 9, which is penetrated by the protruding from the main bearing 2 main spindle 3 concentric and axially displaceable. In this case, a key fixed in the hollow shaft 9 protrudes into a corresponding groove of the main spindle 3 and allows despite axial displacement of the main spindle whose rotational drive.

Das Getriebe 5 ist im Spindelstock 1 bezüglich der Lage der Hohlwelle 9 mittels Zentrierungen 10 fixiert, die konzentrisch zu der für die Aufnahme der Hauptlagerung 2 dienenden Bohrung des Spindelstockes 1 bearbeitet ist. Damit ist der konzentrische Lauf der Hohlwelle 9 zu der Hauptspindel 3 gewährleistet. Zur endgültigen Lagebestimmung des Getriebes 5 im Spindelstock 1 dient eine weitere Befestigungsstelle 11. Diese Anordnung des Getriebes 5 im Spindelstock 1 ermöglicht zum Zwecke einer u.U.The gear 5 is fixed in the headstock 1 with respect to the position of the hollow shaft 9 by means of centerings 10 which is machined concentrically to the serving for receiving the main bearing 2 bore of the headstock 1. Thus, the concentric movement of the hollow shaft 9 is ensured to the main spindle 3. For the final orientation of the transmission 5 in the headstock 1 is another attachment point 11. This arrangement of the transmission 5 in the headstock 1 allows for the purpose of a u.U.

notwendigen Reparaturdurchführung das Schwenken des Getriebes 5 um die gemeinsame Achse von Hohlwelle 9 und Hauptspindel 3 nach erfolgtem Lösen der Befestigungsstelle 11. Das Gehäuse 6 ist als zweiteiliger Kasten ausgeführt, wobei die Teilfuge 7 durch die Mitten der Lagerbohrungen 8 zur Aufnahme der Lager der Getriebewellen 12 geht.necessary repair execution the pivoting of the transmission 5 about the common axis of the hollow shaft 9 and main spindle 3 after loosening the attachment point 11. The housing 6 is designed as a two-part box, the parting line 7 through the centers of the bearing holes 8 for receiving the bearings of the transmission shafts 12th goes.

Dadurch ist es möglich, alle Getriebewellen 12 außerhalb des Gehäuses 6 zu montieren und im fertig montierten Zustand in eine Gehäusehälfte einzulegen. Diese konstruktiv ermöglichte Montageweise gestattet die Herstellung von spiellosen Paarungen von Welle und Zahnrad, wie beispielsweise durch Aufschrumpfen, und deren Endbearbeitung im Verbund als Voraussetzung für hohe geometrische Genauigkeit der Verzahnung und damit für hohe Lauf ruhe des Getriebes.This makes it possible to mount all the transmission shafts 12 outside of the housing 6 and insert in the fully assembled state in a housing half. This structurally enabled assembly allows the production of play-free pairings of shaft and gear, such as shrinking, and their finishing in the composite as a prerequisite for high geometric accuracy of the teeth and thus for high running quiet of the transmission.

In Betracht gezogene Druckschriften: DD-PS 9904 (B 23 B, 47/18) DE-OS 1602788 (B23 B, 39/02)Documents contemplated: DD-PS 9904 (B 23 B, 47/18) DE-OS 1602788 (B23 B, 39/02)

Claims

1. transmission for the main spindle of a horizontal boring and milling machine, which is encapsulated in a housing as complete all drive elements containing pre-mounted in the headstock and pivotable unit, characterized in that the last output shaft of the transmission (5) is a hollow shaft (9) which is penetrated concentrically and axially displaceably by the part of the main spindle (3) protruding from the main bearing (2), that the housing (6) of the gearbox (5) is divided, whereby the parting line (7) passes through the centers of the bearing bore (3). 8) of the individual transmission shafts (12), that the housing (6) of the transmission (5) is fixed in the working position in three receptacles on the headstock (1), wherein the three receptacles as two centerings (10) of the headstock (1) are concentric with the bore of the main bearing (2) and formed as an attachment point (11), and that the pivot axis of the transmission (5), the common axis of the hollow shaft (9) and H main spindle (3) is.
For this 2 pages drawings

Field of application of the invention

The invention relates to the transmission of the main drive in the headstock of a horizontal drilling and milling machine. The application of the invention is also possible on other machine tools or processing machines.