DD262178A1

DD262178A1 - DEVICE FOR MANUFACTURING INTERNAL AND EXTERNAL THREADS

Info

Publication number: DD262178A1
Application number: DD30449487A
Authority: DD
Inventors: Fritz Lippold
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1987-07-02
Filing date: 1987-07-02
Publication date: 1988-11-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fertigung von Innen- und Aussengewinden, die zum Gewindestrehlen und Gewindewirbeln an vorwiegend duennwandigen, kompliziert gestalteten Werkstuecken eingesetzt werden kann. Erfindungsgemaess ist die Werkstueckaufnahme gestellfest angeordnet. Die Werkzeugspindel befindet sich in einer drehbar gelagerten sowie mit einer Antriebseinheit versehenen Hohlwelle. Durch die Anordnung der Bewegungselemente in Verbindung mit den Antriebs- und Steuereinheiten kann die Einrichtung je nach Anwendungsfall relativ leicht umgeruestet werden. Sie kann zur Fertigung von ein- oder mehrgaengigen Gewinden mit beliebiger Steigung in automatisiert ablaufenden Fertigungsstrassen, beispielsweise im wissenschaftlichen Geraetebau oder im Maschinenbau eingesetzt werden. FigurThe invention relates to a device for the production of internal and external threads, which can be used for Gewindestrehlen and thread whirling mainly duennwandigen, intricately designed workpieces. According to the invention, the workpiece holder is arranged fixed to the frame. The tool spindle is located in a rotatably mounted and provided with a drive unit hollow shaft. The arrangement of the movement elements in conjunction with the drive and control units, the device can be retrofitted relatively easily depending on the application. It can be used for the production of single- or mehrgaengigen threads with any slope in automated production lines running, for example, in scientific Geraetebau or in mechanical engineering. figure

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung.For this 1 page drawing.

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fertigung von Innen- und Außengewinden, die insbesondere zur automatisierten Bearbeitung von dünnwandigen Werkstücken mit komplizierter geometrischer Gestaltung eingesetzt werden kann. Mögliche Anwendungsgebiete werden im wissenschaftlichen Gerätebau, der Leichtindustrie, im Maschinenbau sowie der Büromaschinen-, Meßgeräte- und Instrumentenindustrie gesehen.The invention relates to a device for the production of internal and external threads, which can be used in particular for the automated processing of thin-walled workpieces with complicated geometric design. Possible applications are seen in the scientific instrument industry, the light industry, in mechanical engineering as well as the office machine, instrumentation and instrument industry.

Characteristic of the known state of the art

Zur Fertigung der in der gesamten Industrie eingesetzten und verwendeten Gewindearten, -formen und -großen sind mehrere Möglichkeiten bekannt.Several options are known for manufacturing the types, shapes and sizes of threads used and used throughout the industry.

Eine der ältesten Methoden der Herstellung von Gewinden ist das Gewindeschneiden auf der Drehmaschine. Dabei wird der Antrieb der Drehmaschine mit Wechselrädern so eingestellt, daß die Leitspindel den Support mit dem Werkzeug um das Maß der Gewindesteigung parallel zur Werkstückachse verschiebt, während die Arbeitsspindel mit dem Werkstück eine Umdrehung macht. Dabei ist das Werkzeug, beispielsweise ein Gewindemeißel mit dem für das zu schneidende Gewinde erforderlichen Profil, zur Spanabnahme im Eingriff.One of the oldest methods of making threads is tapping on the lathe. In this case, the drive of the lathe with change wheels is adjusted so that the lead screw shifts the support with the tool by the amount of thread pitch parallel to the workpiece axis, while the work spindle makes a revolution with the workpiece. In this case, the tool, for example a threaded chisel with the profile required for the thread to be cut, for chip removal in engagement.

Eine Möglichkeit der Gewindeherstellung auf Revolverdrehmaschinen stellt das Gewindestrehlen mit Leitpatrone dar. Dabei wird die Steigung des Gewindes durch die Leitpatrone während des in mehreren Durchläufen erfolgenden Schnittvorganges mit dem Profilwerkzeug am sich drehenden Werkstück erzeugt, während die Zustellung des Strehlerschlittens zum Erreichen der vollen Gewindetiefe automatisch nach jedem Durchlauf erfolgt.A possibility of threading on turret lathes is the threaded spool with Leitpatrone. The pitch of the thread is produced by the Leitpatrone during the multi-pass cutting process with the profile tool on the rotating workpiece, while the delivery of the chaser to reach the full thread depth automatically every pass.

Eine weitere Möglichkeit der Gewindeherstellung ist das Gewindefräsen. Für die Fertigung langer Gewindespindeln werden scheibenförmige Fräser verwendet, während kurze Gewinde mit walzenförmigen Mehrrillenfräsern hergestellt werden.Another possibility of threading is thread milling. Disc-shaped cutters are used for the production of long threaded spindles, while short threads are produced with multi-grooved roll-shaped milling cutters.

Scheibenförmige Gewindefräser arbeiten den Gewindegang Windung nach Windung während der dazu abgestimmten Drehbewegung des Werkstückes in seiner ganzen Länge heraus, d. h. Einsatz auf Langgewindefräsmaschinen.Disc-shaped thread milling cutters work out the thread turn to turn during the matched rotational movement of the workpiece in its entire length, d. H. Use on long thread milling machines.

Kurze Innen- und Außengewinde mit größeren Flankenwinkeln können mit walzenförmigen Fräsern hergestellt werden.Short internal and external threads with larger flank angles can be produced with cylindrical milling cutters.

Dabei dringt der Gewindefräser während etwa ¹/6 Werkstückumdrehung bis zur vollen Gewindetiefe ein und fräst dann das Gewinde während einer weiteren vollen Werkstückumdrehung fertig.In this case, the thread milling cutter penetrates for about ^{1/6 of} workpiece rotation to the full depth of thread and then mills the thread ready for a further full revolution of workpiece.

Das Gewindewirbeln stellt eine Abart des Langgewindefräsens mit einem oder mehreren Schlagzähnen dar.The thread whirling represents a variety of Langgewindefräsens with one or more impact teeth.

Die langsam umlaufende Werkstückspindel läuft in der gleichen Drehrichtung wie die sehr schnell umlaufende Wirbelspindel (Werkzeugspindel), wobei das Gewinde in einem Zug in Verbindung mit der, der Steigerung des zu fertigenden Gewindes entsprechenden Längsbewegung der Wirbeleinrichtung (Werkzeug) hergestellt wird.The slowly rotating workpiece spindle runs in the same direction of rotation as the very fast rotating vortex spindle (tool spindle), the thread being produced in one go in conjunction with the longitudinal movement of the vortex device (tool) corresponding to the increase of the thread to be produced.

Das gleiche Arbeitsverfahren liegt dem Gewindeschälen auf Langgewindeschälmaschinen zugrunde. Das sich langsam drehende Werkstück wird vom Schälkopf umkreist, der zur Aufteilung des Spanquerschnittes mit mehreren Messern ausgerüstet ist und der in Verbindung mit der dazugehörenden Längsbewegung des Schälkopfes die Gewindegänge in einem Zug herausschält und fertigstellt.The same working method is based on the thread peeling on Langgewindeschälmaschinen. The slowly rotating workpiece is orbited by the peeling head, which is equipped to divide the chip cross section with several knives and which, in conjunction with the associated longitudinal movement of the peeling head, peels out and completes the threads in one go.

Für die spanlose Gewindefertigung durch Aufwalzen oder Eindrücken der Gewindegänge in das Werkstück werden vielfach Gewindewalzmaschinen verwendet.For the non-cutting thread production by rolling or impressions of the threads in the workpiece thread rolling machines are often used.

Diese arbeiten entweder mit flachen Backen, die mit den Gewinderillen versehen sind, mit scheibenförmigen Gewinderollen oder mit Gewindewalzköpfen. Beim Walzvorgang treten durch große Reibung erhebliche Kräfte auf, so daß die Werkstücke jeweils im Verhältnis zum herzustellenden Gewinde entsprechend stabil ausgeführt sein müssen.These work either with flat jaws provided with the thread grooves, with disc-shaped thread rolls or with thread rolling heads. During rolling significant forces occur due to high friction, so that the workpieces must be made stable in each case in relation to the thread to be produced.

Das Schleifen von Gewinden wird angewandt wegen der zu erzielenden außerordentlichen Genauigkeit im Profil, Flankendurchmesser und Steigung des erzeugten Gewindes sowie der hohen Oberflächengüten. In den meisten Fällen wird das Gewindeschleifen zum Fertigschleifen von nach einem anderen Verfahren vorgearbeiteten Gewinde eingesetzt. Das Gewindeschleifen ins Volle wird beispielsweise bei gehärteten Werkstücken mit kleinem bis mittlerem Gewindeprofil praktiziert. Für die Gewindefertigung sind mehrere unterschiedliche Einrichtungen und Möglichkeiten bekannt geworden und werden in der Produktion genutzt.The grinding of threads is used because of the extraordinary accuracy in profile, pitch diameter and pitch of the thread produced and the high surface finishes. In most cases, thread grinding is used for finish grinding of threads pre-machined by another method. The thread grinding in full is practiced, for example, in hardened workpieces with small to medium thread profile. For threading several different facilities and possibilities have become known and are used in production.

Beispielsweise sind Feindrehautomaten bekannt, bei denen eine automatische Gewindestrehleinrichtung selbsttätig folgende Bewegungen durchführt: in Arbeitsstellung fahren, Gewinde strehlen (in Abhängigkeit von der dazu gehörenden Drehbewegung der Werkstückspindel), Strehler abheben, Strehler zurückfahren, Strehler zum nächsten Schnittarbeitsgang einschwenken, Gewinde strehlen, usw., in die Ausgangslage fahren. Dabei wird die Zustellung pro Durchgang bis auf die volle Gewindetiefe durch die Antriebskurve des Querschlittens des Drehautomaten bewerkstelligt und die Steigung des Gewindes durch eine Glockenkurve erzeugt. Mit diesen Einrichtungen kann eine breite Palette verschiedener Gewinde gefertigt werden, speziell mehrgängiges Gewinde mit großen Steigungen.For example, high-speed machines are known in which an automatic thread turning device automatically performs the following movements: move in working position, threading (depending on the associated rotational movement of the workpiece spindle), pick out chasers, back chasers, swivel chaser to the next cutting operation, threading, etc. , drive to the starting position. In this case, the delivery per passage up to the full thread depth is accomplished by the drive cam of the cross slide of the automatic lathe and generates the pitch of the thread through a bell curve. With these devices, a wide range of different threads can be made, especially multi-thread with large pitches.

Start und Stop sowie die Anzahl der Strehlarbeitsgänge wird durch die elektrische Steuerung geregelt. Für alle genannten Verfahren der Gewindeherstellung ist Voraussetzung, daß das Werkstück eine Drehbewegung um die Mittelpunktachse des zu fertigenden Gewindes ausführt.Start and stop and the number of Strehlarbeitsgänge is regulated by the electrical control. For all said methods of threading is a prerequisite that the workpiece performs a rotational movement about the center axis of the thread to be produced.

Alle bekannten Einrichtungen weisen die Nachteile auf, daß sie für dünnwandige Werkstücke mit komplizierter geometrischer Gestaltung infolge der hohen Ausschußquote nur bedingt in einem automatisiert ablaufenden Fertigungsprozeß einsetzbar sind. Der Umrüstaufwand zur Gewindeferti.gung bei verschiedenen Werkstückdurchmessern ist relativ hoch. Weiterhin treten bei den bekannten Einrichtungen hohe Schnittkräfte auf, so daß ihren Einsatzmöglichkeiten bei sehr dünnwandigen Werkstücken Grenzen gesetzt sind.All known devices have the disadvantages that they are only partially usable for thin-walled workpieces with complicated geometric design as a result of the high rate of rejects in an automated running manufacturing process. The conversion effort for Gewindeferti.gung at different workpiece diameters is relatively high. Furthermore, occur in the known devices on high cutting forces, so that their applications are set at very thin-walled workpieces limits.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den Anwendungsbereich einer Einrichtung zum Fertigen von Innen- und Außengewinden bei verbesserter Qualität, verkürzten Bearbeitungszeiten sowie bei minimalen maschinentechnis'chen Ausrüstungen zu erweitern.The aim of the invention is to expand the scope of a device for manufacturing internal and external threads with improved quality, shortened processing times and with minimal machine-technical equipment.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Fertigung von Innen- und Außengewinden, insbesondere zur automatischen Bearbeitung von dünnwandigen Werkstücken mit komplizierter geometrischer Gestaltung zu entwickeln,'die sowohl zum Gewindestrehlen als auch zum Gewindewirbeln unabhängig vom Kompliziertheitsgrad der Werkstücke mit geringen Bearbeitungskräften zur Fertigung von ein- oder mehrgängigem Gewinde mit beliebiger Steigung einsetzbar ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung, bestehend aus einem an einem Grundkörper angeordneten horizontal verschiebbaren Schlittenführungssystems, welches mit einer Werkzeugspindel sowie einer Leitpatrone versehen ist, einer Werkstückaufnahme, einem Werkzeugabhebemechanismus sowie Antriebseinheiten, dadurch gelöst, daß die Werkstückaufnahme gestellfest angeordnet ist, die Werkzeugspindel in einer Hohlwelle gelagert und in ihrer Lage zur Achse der Hohlwelle verstellbar ist, die Hohlwelle sowie die Werkzeugspindel mit voneinander getrennten. Drehbewegungen realisierenden, Antriebseinheiten versehen sind, die Antriebseinheit der Werkzeugspindel in einer weiteren Hohlwelle derart angeordnet ist, daß bei Drehbewegungen beider Hohlwellen der Achsabstand der Werkzeugspindel zur Antriebseinheit konstant bleibt, die Lagerung der Hohlwelle der Werkzöugspindel über ein drehbares Führungsteil realisiert ist und das Führungsteil mit einem Stellmotor, einer Indexierung und einem zur Lagefixierung des die horizontale Bewegung der Werkzeugspindel ausführenden Schlittenführungssystems dienenden Festanschlag versehen ist.The invention has for its object to develop a device for the production of internal and external threads, in particular for the automatic machining of thin-walled workpieces with complicated geometric design 'both for thread spins and thread whirling regardless of the complexity of the workpieces with low machining forces for manufacturing can be used by single or multi-start thread with any slope. This object is achieved by a device consisting of a arranged on a body horizontally displaceable carriage guide system, which is provided with a tool spindle and a Leitpatrone, a workpiece holder, a Werkzeugabhebemechanismus and drive units, achieved in that the workpiece holder is arranged fixed to the frame, the tool spindle in a hollow shaft mounted and adjustable in position relative to the axis of the hollow shaft, the hollow shaft and the tool spindle with separate. Rotary movements realizing, drive units are provided, the drive unit of the tool spindle is arranged in a further hollow shaft such that upon rotation of both hollow shafts the axial distance of the tool spindle to the drive unit remains constant, the bearing of the hollow shaft of Werkzöugspindel is realized via a rotatable guide member and the guide member with a Actuator, an indexing and a position fixation of the horizontal movement of the tool spindle exporting carriage guide system serving fixed stop is provided.

Zweckmäßigerweise ist der Werkzeugabhebemechanismus derart zu gestalten, daß er über einen kugelgelagerten Ring steuerbar ist. Dazu steht er über eine Zahnstangen-Ritzelpaarung mit der Werkzeugspindel sowie einer Steuerkurve in Verbindung.Conveniently, the Werkzeugabhebemechanismus is to be designed such that it is controllable via a ball-bearing ring. To do this, he communicates with the tool spindle and a control cam via a rack and pinion pinion pairing.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur automatischen Gewindefertigung ist ausgelegt für das Gewindewirbeln und das Gewindestrehlen und ist geeignet für das Herstellen von Innen- und Außengewinden beliebiger Steigung sowie neben eingängigem Gewinde für mehrgängiges Gewinde mit großer GangzahlThe inventive device for automatic threading is designed for thread whirling and thread spreader and is suitable for the production of internal and external threads of any slope and in addition to catchy thread for multi-thread with high number of threads

Beim Gewindewirbeln werden folgende Funktionen innerhalb der neuartigen Fertigungseinrichtung verwirklicht: In thread whirling the following functions are realized within the novel production facility:

— Fertigungseinrichtung in die Arbeitsstellung fahren;- drive production facility to the working position;

— Werkzeugspindel mit hoher Drehzahl in Bewegung setzen;- set tool spindle in high speed in motion;

— Langsame Drehbewegung der Hohlspindel in der gleichen Drehrichtung wie die gesondert angetriebene Werkzeugspindel auslösen, so daß das in der Hohlspindel mit der Werkzeugspindel justierte Werkzeug eine dem Gewindegang im Durchmesser und Steigung im Werkstück entsprechende Bewegung ausführt;Slow release movement of the hollow spindle in the same direction of rotation as the separately driven tool spindle, so that the tool adjusted in the hollow spindle with the tool spindle executes a movement corresponding to the thread diameter and pitch in the workpiece;

— Mit den 3 Bewegungen des Werkzeuges (mit einer oder mehreren Schneiden):- With the 3 movements of the tool (with one or more cutting edges):

• Schnelle Drehbewegung um die Werkzeugspindelachse;• Fast rotation about the tool spindle axis;

• Langsame Drehbewegung der Hohlspindel auf der dem Gewindedurchmesser entsprechenden Bahn;Slow rotation of the hollow spindle on the thread diameter corresponding track;

• Vorschubbewegung entsprechend der Steigung der Leitpatrone durch Verschieben der Hohlspindel in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Hohlspindel• Feed movement according to the pitch of the guide cartridge by moving the hollow spindle in response to the rotational movement of the hollow spindle

wird der Gewindegang von Anfang bis Ende in einem Zug fertiggestellt.The thread is completed from start to finish in one go.

— Werkzeug aus dem Werkstück fahren, wobei es vom Werkstück abgehoben wird.- Move tool from the workpiece, where it is lifted from the workpiece.

— Beim Wirbeln von mehrgängigem Gewinde kommt jetzt durch eine geeignete Steuereinrichtung das Kommando zum Weiterschalten des Führungsteiles mit dem Werkzeug in die erforderliche Winkellage und nach dessen Realisierung beginnt das Wirbeln des nächsten Gewindeganges.- When whirling mehrgängigem thread now comes through a suitable control device, the command for indexing the guide member with the tool in the required angular position and after its realization begins the whirling of the next thread turn.

Ein Stellmotor verwirklicht die Drehbewegung des Führungsteiles mit dem Werkzeug durch Ritzel und Zahnrad so, daß die Schrittzahl des Motors mit den Zähnezahlen des Antriebes so abgestimmt sind, daß sich eine große Zahl von möglichen Teilungen ergeben, die gleich der Gangzahl des möglichen mehrgängigen Gewindes sind.A servomotor realizes the rotational movement of the guide member with the tool by pinion and gear so that the number of steps of the motor with the numbers of teeth of the drive are tuned so that there are a large number of possible divisions, which are equal to the number of gears of the possible multi-thread.

Zur Erzielung einer hohen Genauigkeit des mehrgängigen Gewindes sorgt ein Indexstift für die Einhaltung der Teilgenauigkeit und ein fester Anschlag für die beim Teilen immer gleiche Lage der Hohlspindel mit dem Werkzeug.To achieve a high degree of accuracy of the multi-thread thread, an index pin ensures compliance with the precision of the part and a firm stop for the always identical position of the hollow spindle with the tool.

Die Antriebseinheit der Werkzeugspindel ist in einer weiteren Hohlspindel so gelagert, daß sie den gleichen Umlaufdurchmesser wie die Werkzeugspindel hat. Durch die Ableitung des Antriebes dieser Einheit vom Antrieb der Hohlspindel mit der Werkzeugachse mit der gleichen Übersetzung durch beispielsweise Zahnriemen bleibt die eingestellte Riemenspannung für den Antrieb der Werkzeugspindel immer gleich.The drive unit of the tool spindle is mounted in a further hollow spindle so that it has the same rotational diameter as the tool spindle. Due to the derivation of the drive of this unit from the drive of the hollow spindle with the tool axis with the same translation by, for example, timing belt, the set belt tension for driving the tool spindle remains the same.

Nach Beendigung des Gewindewirbeins wird das Schlittenführungssystem in die Ausgangslage bewegt. Beim Gewindestrehlen entfällt die Drehbewegung des Werkzeuges, d.h. die Werkzeugachse ist festgeklemmt. Das Werkzeug führt, wie beim Gewindewirbeln, auf dem, dem Durchmesser des zu fertigenden Gewindes entsprechenden Kreises eine Umlauf bewegung aus, wobei die Vorschubbewegung durch die auf der Leitpatrone vorhandene Steigung realisiert wird und das Werkzeug in mehreren Schnitten den Gewindegang herstellt. Die Zustellung der Spandicke für jeden Strehldurchgang erfolgt über eine variabel gestaltbare Kurve, die bei jedem Rückwärtshub des Werkzeuges über Klinke und Klinkenrad so weitergeschaltet wird, daß sie nach Beendigung des Schneidens eines Gewindeganges für das Schneiden des nächsten Gewindeganges bzw. bei eingängigem Gewindefür das nächste Werkstück, in der Ausgangslage steht. Abgeleitet von der Vor- und Rückwärtsbewegung des Werkzeuges wird über einen Hebel einmal die Klinke zum Nachstellen der Schnittiefe betätigt (nur beim Gewindestrehlen, beim Gewindewirbeln stillgelegt) und zum anderen eine Zahnstange, die einen in Kugeln gelagerten Ring antreibt, der so gestaltet ist, daß beim Vorwärtshub des Werkzeuges das Werkzeug im Schnitt steht, beim Rückwärtshub des Werkzeuges die Lagerkugeln in entsprechende Ausnehmungen des Ringes eintauchen und damit die auf einen Schlitten sitzende Zustellkurve, gegen die der Querschlitten mit dem Werkzeug durch Federkraft gedrückt wird, um den Betrag des Eintauchens der Kugeln zurückziehen, so daß das Werkzeug bei jedem Rückwärtshub außer Eingriff ist. Die Zahl der Schnittdurchgänge ist beliebig; sie muß nur mit der für jeden Schnittvorgang eines Gewindeganges erforderlichen 360° Drehung der Kurve abgestimmt sein, wobei die unterschiedliche Tiefe jeder Zustellung durch die Gestaltung der Kurvenbahn realisierbar ist. Das Schneiden von mehrgängigem Gewinde beim Gewindestrehlen ist der gleiche Vorgang wie beim Gewindewirbeln. Für das Gewindestrehlen sind folgende Bewegungen erforderlich:After completion of the threaded rod, the carriage guide system is moved to the starting position. Threading eliminates the rotational movement of the tool, i. the tool axis is clamped. The tool performs, as in the thread whirling, on the, corresponding to the diameter of the thread to be produced circle a circulation movement, wherein the advancing movement is realized by the existing on the Leitpatrone slope and the tool produces the thread in several sections. The delivery of the chip thickness for each Strehldurchgang via a variably shapable curve, which is indexed on each backward stroke of the tool via pawl and ratchet so that they after completion of cutting a thread for cutting the next thread or a catchy thread for the next workpiece , is in the starting position. Derived from the forward and backward movement of the tool, the pawl for adjusting the depth of cut is actuated by a lever once (only when Gewindestrehlen, shut down the thread whirling) and on the other hand a rack that drives a ring mounted in balls, which is designed so that during the forward stroke of the tool, the tool is in section, the backward stroke of the tool, the bearing balls dive into corresponding recesses of the ring and thus sitting on a carriage feed curve against which the cross slide is pressed with the tool by spring force by the amount of immersion of the balls pull back so that the tool is disengaged on each reverse stroke. The number of cutting passes is arbitrary; it only has to be tuned with the required 360 ° rotation of the curve for each cutting process of a thread, wherein the different depth of each delivery by the design of the curved path can be realized. The cutting of multi-start thread during thread spooling is the same process as thread whirling. The following movements are required for the thread spreader:

— Drehbewegung des Werkzeuges auf dem Durchmesser des zu fertigenden Gewinde;- Rotary movement of the tool on the diameter of the thread to be produced;

— Längsbewegung des Werkzeuges auf der durch die Leitpatrone gegebener Steigung pro Umdrehung;- Longitudinal movement of the tool on the given by the Leitpatrone slope per revolution;

— Zustellbewegung des Werkzeuges nach jedem Schnitt in Richtung Gewindetiefe;- feed movement of the tool after each cut in the direction of thread depth;

— Abhebebewegung des Werkzeuges vom Werkstück bei jedem Rückwärtshub;- Lifting movement of the tool from the workpiece at each backward stroke;

— Weiterteilen beim Fertigen mehrgängiger Gewinde;- redistributing when making multi-start threads;

— Fahren der Fertigungseinrichtung für Gewinde in die Arbeits- und Ausgangslage.- Driving the production facility for thread in the working and starting position.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die Fertigungseinrichtung für Gewinde ist derart aufgebaut, daß auf einem Grundgestell 1 ein zur Längsachse eines feststehenden Werkstückes 2 geführter Schlitten 3 zur Aufnahme der kompletten Gewindeschneideinrichtung angeordnet ist, der zum Heranfahren des Werkzeuges 4 von der Ausgangslage in die Arbeitslage zum Werkstück 2 und zurück in die Ausgangslage dient, dabei gegen einen Anschlag 5, beispielsweise durch den Kolben eines Arbeitszylinders 6, gedrückt und während des Schneidvorganges dort gehalten wird. Auf dem Schlitten 3 ist eine leichtgängige Führung 7 für den Querschlitten 8 angeordnet, der durch eine Feder 9 über eine Rolle 10 gegen eine Kurve 11 gedrückt wird und mit dem die Gewindetiefe beim Schneidvorgang so realisiert wird, daß beim Gewindewirbeln die Kurve 11 fest auf die erforderliche Gewindetiefe eingestellt ist und beim Wirbelvorgang nicht verstellt wird, während beim Gewindestrehlen die für jeden Durchgang erforderliche Zustellung in Abhängigkeit von der Längsbewegung des Werkzeuges 4 über eine Klinke 12 und ein Klinkenrad 13 so erfolgt, daß nach der Fertigstellung des Gewindes die Kurve 11 in der Ausgangslage für das nächste Werkstück 2 bzw. bei mehrgängigem Gewinde für den nächsten Gewindegang steht. Das Abheben des Werkzeuges 4 vom Werkstück 2 während des Rückhubes des Werkzeuges 4 erfolgt so, daß ein im Drehpunkt 14 gelagerter Hebel 15, angetrieben durch die Längsbewegung des Werkzeuges 4, einmal die Klinke 12 betätigt sowie eine Zahnstange 16, die eines verzahnten Ringes 17 in Abhängigkeit von der Richtung der Werkzeugbewegung 4 so in Rechts- oder Linksdrehung versetzt, daß beim Vorwärtshub des Werkzeuges 4 die erforderliche Gewindetiefe erreicht wird und beim Rückwärtshub des Werkzeuges 4 Kugeln 18 der Halterung eines Zwischenteiles 19 in die Ausnehmungen des außenverzahnten Ringes 17 eintauchen, so daß auf Grund der ständig wirkenden Kraft der Feder 9 der Schlitten 3 und damit das Werkzeug 4 um den Betrag der Tiefe der Ausnehmungen zurückgezogen wird, indem die auf dem Zusatzschlitten 19 sitzende Kurve 11 um den Betrag derTiefe der Ausnehmungen zurückgedrückt wird und bei Richtungsumkehr der Zahnstange 16 und damit des Ringes 17 auf kürzestem Weg nach vorn gedrückt wird und in Verbindung mit der erfolgten Zustellung durch das Klinkenrad 13 die für den nächsten Schnitt erforderliche Spantiefe gegeben ist. Ein Zwischenteil 20 ist so ausgebildet, daß auf einem runden Teil die Kugeln 18 ablaufen können und in einer nicht dargestellten Führung das Zwischenteil 20 geradlinige Bewegungen ausführen kann. Der Ablauf beim Gewindestrehlen ist so, daß eine in einer Hohlwelle 21 gelagerte Werkzeugspindel 22 mit dem Werkzeug 4 mit Hilfe einer Klemmeinrichtung 23 in bezug auf ihre eigene Drehbewegung stillgesetzt wird, der Antrieb für die Drehbewegung und Vorschubbewegung des Werkzeuges in Längsrichtung von einer Antriebseinheit 24 so erfolgt, daß über eine Rutschkupplung 25, eine Riemenscheibe 26, einen Zahnriemen 27 die Hohlwelle 21 in eine Drehbewegung versetzt wird, wobei die Hohlwelle 21 über eine fest mit der Hohlwelle 21 verbundene, auswechselbare Leitpatrone 28, welche in ein am, in Längsrichtung festgelegten, drehbar gelagerten Führungsteil 29 eingesetzten Gegengewindeteil 30 eingreift. Dadurch wird die von der Drehbewegung abhängige Längsbewegung erzeugt und mit diesen 2 Bewegungen das Gewinde gestrehlt.The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the figure. The manufacturing device for thread is constructed such that on a base frame 1 a guided to the longitudinal axis of a fixed workpiece 2 carriage 3 for receiving the complete thread cutting device is arranged to approach the tool 4 from the starting position to the working position to the workpiece 2 and back into the Starting position is used, while pressed against a stop 5, for example by the piston of a working cylinder 6, and held there during the cutting process. On the carriage 3 a smooth guide 7 is arranged for the cross slide 8, which is pressed by a spring 9 via a roller 10 against a cam 11 and with the thread depth is realized during the cutting process so that the thread turn the curve 11 fixed to the required thread depth is set and is not adjusted during the swirling process, while the thread spooling required for each passage delivery in response to the longitudinal movement of the tool 4 via a pawl 12 and a ratchet 13 so that after completion of the thread, the curve 11 in the Starting position for the next workpiece 2 or with mehrgängigem thread for the next thread is. The lifting of the tool 4 from the workpiece 2 during the return stroke of the tool 4 is such that a lever 14 mounted in the pivot point 15, driven by the longitudinal movement of the tool 4, once the pawl 12 is actuated and a rack 16, a toothed ring 17 in Depending on the direction of the tool movement 4 so offset in right or left rotation that the forward depth of the tool 4, the required thread depth is reached and immersed in the return stroke of the tool 4 balls 18 of the holder of an intermediate part 19 in the recesses of the externally toothed ring 17, so that due to the constantly acting force of the spring 9 of the carriage 3 and thus the tool 4 is retracted by the amount of the depth of the recesses by the seated on the additional slide 19 curve 11 is pushed back by the amount of the depth of the recesses and direction reversal of the rack 16th and thus the ring 17 ge on the shortest way forward is pressed and in connection with the successful delivery by the ratchet wheel 13 is given the required cutting depth for the next cut. An intermediate part 20 is formed so that the balls 18 can run on a round part and in a guide, not shown, the intermediate part 20 can perform rectilinear movements. The process of thread chiselling is such that a tool spindle 22 mounted in a hollow shaft 21 is stopped with the tool 4 by means of a clamping device 23 with respect to its own rotary motion, the drive for the rotational movement and advancing movement of the tool in the longitudinal direction of a drive unit 24 so takes place that via a slip clutch 25, a pulley 26, a toothed belt 27, the hollow shaft 21 is set in a rotational movement, wherein the hollow shaft 21 via a fixed to the hollow shaft 21, interchangeable Leitpatrone 28, which in a on, fixed in the longitudinal direction, rotatably mounted guide member 29 engages mating threaded portion 30 engages. As a result, the rotational movement dependent longitudinal movement is generated and with these 2 movements the thread is blasted.

Der Gewindedurchmesser am bzw. im Werkstück 2 wird so realisiert, daß die Werkzeugspindel 22 mit dem Werkzeug 4 in der Hohlwelle 21 auf die entsprechende Größe eingestellt wird, wobei speziell bei größeren Gewindedurchmessern zum Ausgleich der durch das Verschieben der Werkzeugspindel 22 aus der Mitte der Hohlwelle 21 entstehende Unwucht durch eine nicht dargestellte, der Werkzeugspindel 22 entsprechende Masse um den gleichen Betrag in der Hohlwelle 21 in entgegengesetzter Richtung verschoben wird. Der Antrieb der Hohlwelle 21 und damit des Werkzeuges 4 erfolgt vom Zahnriemen 27 über die axial nicht verschiebbare, am Führungsteil 29 bzw. Querschlitten 8 angeordnete Riemenscheibe 32 auf die axial entsprechend der eingesetzten Leitpatrone 28 Steigung verschiebbare Hohlwelle 21. Mit dem Einstellorgan 31 wird die Werkzeugspindel 22 aufThe thread diameter on or in the workpiece 2 is realized so that the tool spindle 22 is adjusted with the tool 4 in the hollow shaft 21 to the appropriate size, especially for larger thread diameters to compensate for the displacement of the tool spindle 22 from the center of the hollow shaft 21 resulting unbalance by a not shown, the tool spindle 22 corresponding mass is shifted by the same amount in the hollow shaft 21 in the opposite direction. The drive of the hollow shaft 21 and thus of the tool 4 takes place from the toothed belt 27 via the axially non-displaceable, arranged on the guide member 29 and cross slide 8 pulley 32 axially displaceable according to the inserted guide cartridge 28 pitch hollow shaft 21. With the adjusting member 31, the tool spindle 22 on

den zu fertigenden Gewindedurchmesser eingestellt und justiert, wobei das Werkzeug 4 in der Werkzeugspindel 22 entsprechend dem Steigungswinkel des Gewindes eingestellt werden kann. Die Anzahl der Strehlarbeitsgänge kann durch den Austausch des Klinkenrades 13 durch ein Klinkenrad mit anderer Teilung bzw. durch das Einstellen des wirksamen Klinkenhubes verändert werden. Für die Fertigung von mehrgängigem Gewinde ist es erforderlich, daß nach der Fertigstellung eines Gewindeganges in der Stellung Null, d. h. die Hohlspindel 21 muß an einem Festanschlag 33 anliegen, ein Indexstift 34, beispielsweise durch einen Motor 35 und eine Gewindespindel 36 gelöst wird, das Führungsteil 29 mit Hohlwelle 21 und Werkzeug 4 durch einen Stellmotor 37 über ein Ritzel 38 und einem am Führungsteil 29 befestigten Zahnrad 39 in die erforderliche Stellung für den nächsten Gewindegang gedreht wird und die genaue Teilung durch das Einfahren des Indexstiftes 34 hergestellt ist, kann die Bearbeitung des nächsten Gewindeganges erfolgen. Die mögliche Gangzahl des zu fertigenden mehrgängigen Gewindes hängt von der Anzahl derauf dem Führungsteil 29 unterzubringenden Indexbohrungen ab. Mit Hilfe des Stellmotors 37 kann durch eine vorteilhafte Übersetzung von Ritzel 38/Zahnrad 39 innerhalb dieser vorhandenen Indexbohrungen jede erforderliche Stellung angefahren werden, beispielsweise bedeutet das für die Fertigung eines 4gängigen Gewindes ein jeweiliges Weiterdrehen des Führungsteiles 29 um 90°. Zum Gewindewirbeln wird die dazu erforderliche schnelle Drehbewegung des Werkzeuges 4 so realisiert, das nach dem Lösen der Klemmeinrichtung 23 eine Antriebseinheit 40 über einen Riemen 41 eine axial nicht verschiebbare Riemenscheibe 42 antreibt, die das Drehmoment auf die beim Gewindewirbeln entsprechend der Steigung der auswechselbaren Leitpatrone 28 und Gegengewindeteil 30 axial hin und her bewegten Werkzeugspindel 22 über eine Paßfeder 43 überträgt. Derfür einen Riemenantrieb erforderliche, immer gleiche Achsabstand wird dabei so bewerkstelligt, daß die Antriebseinheit 40 in einem der Hohlwelle 21 ähnlichen Hohlwelle 44 gelagert ist, in der gleichen Weise wie die Einstellorgane 31 in der Hohlwelle 21 mit einem Einstellorgan 45 auf den gleichen Umlaufradius gebracht wird, den die Werkzeugspindel 22 ausführt, so daß durch die mit der gleichen Drehzahl wie die Hohlwelle 21 umlaufende Hohlwelle 44 der Achsabstand immer gleich bleibt. Die Hohlwelle 44 wird von der Antriebseinheit 24 über eine Riemenscheibe 46 mit Zahnriemen 47 mit der gleichen Übersetzung angetrieben wie das Führungsteil 29 über die Riemenscheibe 32 mit Zahnriemen 27.adjusted and adjusted to be produced thread diameter, the tool 4 can be adjusted in the tool spindle 22 according to the pitch angle of the thread. The number of Strehlarbeitsgänge can be changed by the replacement of the ratchet wheel 13 by a ratchet wheel with a different pitch or by adjusting the effective pawl stroke. For the production of multi-thread, it is necessary that after the completion of a thread in the position zero, d. H. the hollow spindle 21 must abut against a fixed stop 33, an index pin 34, for example, by a motor 35 and a threaded spindle 36 is released, the guide member 29 with hollow shaft 21 and tool 4 by a servomotor 37 via a pinion 38 and a guide member 29 fixed gear 39 is rotated to the required position for the next thread and the exact pitch is made by the retraction of the index pin 34, the processing of the next thread turn can be done. The possible number of turns of the multiple thread to be produced depends on the number of index bores to be accommodated on the guide part 29. With the help of the servomotor 37 can be approached by an advantageous translation of pinion 38 / gear 39 within these existing index holes any required position, for example, this means for the production of a 4gängigen thread a respective further rotation of the guide member 29 by 90 °. For thread whirling the required rapid rotational movement of the tool 4 is realized so that after loosening the clamping device 23, a drive unit 40 via a belt 41 an axially non-displaceable pulley 42 drives the torque on the thread whirling according to the pitch of the interchangeable Leitpatrone 28th and mating thread member 30 axially reciprocating tool spindle 22 transmits via a key 43. The required for a belt drive, always the same axial distance is thereby accomplished that the drive unit 40 is mounted in a hollow shaft 21 similar to the hollow shaft 44, in the same manner as the adjustment members 31 in the hollow shaft 21 with an adjusting member 45 is brought to the same radius of rotation , the tool spindle 22 performs, so that by the rotating at the same speed as the hollow shaft 21 hollow shaft 44, the center distance always remains the same. The hollow shaft 44 is driven by the drive unit 24 via a pulley 46 with toothed belt 47 with the same translation as the guide member 29 via the pulley 32 with toothed belt 27th

Erfindungsgemäß wird das Werkstück 2 während der Gewindefertigung in einerfeststehenden Werkstückaufnahme 48 gehalten. Die genaue Lage der Arbeitsstellung des Schlittens 3 wird durch den justierbaren Anschlag 5 garantiert. Beim Gewindestrehlen steht die Antriebseinheit 40 und die Hohlwelle 44 still, während beim Gewindewirbeln der Antrieb der Klinke 12 außer Eingriff ist. Die Abhebefunktion des Werkzeuges 4 beim Rückwärtshub bleibt immer erhalten.According to the invention, the workpiece 2 is held in a stationary workpiece holder 48 during threading. The exact position of the working position of the carriage 3 is guaranteed by the adjustable stop 5. When thread chasing the drive unit 40 and the hollow shaft 44 is stationary, while the thread whirling the drive of the pawl 12 is disengaged. The lifting function of the tool 4 on the return stroke is always retained.

Claims

1. A device for the production of internal and external threads, consisting of a arranged on a body horizontally displaceable carriage guide system, which is provided with a tool spindle and a Leitpatrone, a workpiece holder, a Werkzeugabhebemechanismus and drive units, characterized in that the workpiece holder (48) fixed to the frame is arranged, the tool spindle (22) mounted in a hollow shaft (21) and in its position to the axis of the hollow shaft (21) is adjustable, the hollow shaft (21) and the tool spindle (22) with separate, rotational movements realizing drive units, (24 , 40), the drive unit (24) of the tool spindle (22) in a further hollow shaft (44) is arranged such that upon rotation of both hollow shafts (21,44) of the axial distance of the tool spindle (22) to the drive unit (24) constant remains, the storage of the hollow shaft (21) realized via a rotatable guide member (29) is and the guide member (29) with a servomotor (37), an indexing (34) and for fixing the position of the horizontal movement of the tool spindle (22) executing carriage guide system serving fixed stop (33) is provided.

2. Device for the production of internal and external threads according to claim 1, characterized in that the Werkzeugabhebemechänismus via a ball-bearing ring (17) is controllable, wherein the ball-bearing ring (17) via a rack-pinion pairing (16) with the tool spindle (22 ) and a control cam (11) is in communication.