DE1015661B

DE1015661B - Tasteinrichtung fuer elektrische Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Nachformfraesmaschinen

Info

Publication number: DE1015661B
Application number: DEH26520A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Schwenecke
Original assignee: Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 1956-03-13
Filing date: 1956-03-13
Publication date: 1957-09-12

Description

Tasteinrichtung für elektrische Nachformweriszeugmaschinen, insbesondere, hIachformfräsmaschinen Beim Nachformfräsen wird überwiegend das Werkzeug nur in einer Ebene gesteuert. Es sind dabei entweder eine Umrißkontur abgetastet oder eine Tiefenkontur. Beim zuerst genannten Verfahren, dem Umrißfräsen, führt der Fräser keine Bewegung in Richtung seiner Achse aus, beim zweiten: Verfahren, dem Pendel- oder Zeilenfräsen, finden Nachformbewegungen nur in axialer Richtung statt. Häufig sind Werkstücke zu bearbeiten, z. B. mit Faltenhaltern versehene Preßwerkzeuge, die sowohl in Richtung der Fräser achse als auch quer dazu nachgeformt werden müssen. Bei diesen Werkstücken sind Steigungen und Gefälle der Kontur in axialer Richtung meist nicht steil, so daß die beiden senkrecht zueinander stehenden Vorschubbewegungen des Fräsers vorteilhaft gleichzeitig gesteuert werden. Für diesen Zweck sind bereits Tasteinrichtungen mit einer allseitig auslenkbaren und axial verschiebbaren langen Fühlspindel verwendet worden, die an dem dem Modell abgewandten Ende mit rings um die Fühlspindel angeordneten Kontakten zusammenarbeitet, denen je eine bestimmte Bewegungsrichtung des Fräsers rechtwinklig zu seiner Achse zugeteilt ist. Dabei wirkt die Fühlspindel in axialer Richtung über eine Hebelübersetzung auf eine Kontakteinrichtung ein, die die Bewegungen des Fräsers in Richtung seiner Achse steuert. Bei Tasteinrichtungen mit einer in einem Rohr gelagerten kurzen Fühlspindel und einer in diesem Rohr angebrachten, über ein übersetzungsgetriebe von der Fühlspindel beeinflußten Schalteinrichtung, deren Kontakte mit am oberen Ende des Rohres sitzenden Kontaktklemmen verbunden sind, läßt sich diese Einrichtung nicht anwenden, schon weil die Auslenkungen am Ende der kurzen Fühlspindel in ihrer Größe erheblich unter dem üblichen Kontaktabstand liegen. Es ist bekannt, zusätzliche Kontakte vorzusehen, die bei einer vergrößerten radialen Auslenkung des Fühlers Bewegungen des Fräsers in Richtung seiner Achse veranlassen. Die größere Fühlerauslenkung ist aber im Interesse der Nachformgenauigkeit unerwünscht. Zudem müssen die beiden Bewegungsrichtungen und die beiden Vorschubgeschwindigkeiten in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, wenn der Fühler beiden Konturen gleichzeitig folgen soll.
Weiterhin ist es bereits bekannt, in der Mittelachse des radial auslenkbaren Taststückes einen längs verschieblichen Fühlstift zu lagern, der die Konturen in Richtung der Fräserachse abtastet und über einen Kontakt die Bewegung des Fräsers in dieser Richtung steuert. Hierbei muß der Fühlstift je nach Neigung der axialen Kontur verschieden weit aus dem Taststück herausragen. Das würde bedeuten, daß bei jeder Änderung dieses Winkels eine neue Einstellung des Fühlstiftes nötig wäre.
Um diese Nachteile zu beheben, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß für die radialen und axialen Auslenkungen des Fühlers je eine Kontakteinrichtung angeordnet ist und die Fühlspindel, ein die Kontakteinrichtung für die Radialbewegungen beeinflussendes, lediglich senkrecht zur Fühlerachse stehende Bewegungen ausführendes Glied durchsetzend, stirnseitig auf die Kontakteinrichtung für die Axialbewegungen einwirkt. Somit ist keine vergrößerte Fühlhebelauslenkung notwendig, da die Kommandos nicht von der Größe der Auslenkung, sondern von ihrer Richtung abhängig sind. Der Taster folgt beiden Konturen, solange die Steigung der Tiefenkontur etwa 3S° nicht überschreitet. Da der Taster selbst und nicht ein in ihm gelagerter Fühlstift die Axialbewegungen des Fräsers steuert, ist eine modellgetreue Nachformung gewährleistet.
Nach einer Einzelheit der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Fühlspindel einen axial gehaltenen Ring leicht verschieblich durchsetzt und mit diesem Ring der Kontakthebel für die Radialauslenkungen der Fühlspindel kraftschlüssig, z. B. über Kegelbohrung und Kugel, verbunden ist und an der Fühlspindel Einrichtungen vorgesehen sind, welche die achsparallelen Bewegungen der Fühlspindel auf den Kontakthebel für die Axialbewegungen des Fräsers übertragen. In vorteilhafter Weise geschieht dieses in der Weise, daß der von der Fühlspindel durchsetzte Ring einen die Fühlspindel durchsetzenden, mit einer kegeligen Anbohrung versehenen Steg trägt und in diese Anbohrung der kurze Arm des Kontakthebels mit einer in ihm gelagerten Kugel eingreift. Damit ist ein raumsparender Aufbau bei sicherer Funktion gegeben. Für die Steuerung des Fräsers in axialer Richtung wird vorgeschlagen, auf der dem Modell abgewandten Stirnseite der Fühlspindel eine Kappe anzuordnen, deren Stirnseite mit dem die Axialbewegungen des Fräsers steuernden Kontakthebel zusammenarbeitet und derart geformt ist, daß durch die radialen Auslenkungen der Fühlspindel keine Beeinflussung des Tasthebels erfolgt. Durch diese Maßnahme lassen sich beide Steuereinrichtungen in kleinem Raum unterbringen, ohne auf die kräftige Ausbildung der Einzelteile verzichten zu müssen.
In der Zeichnung stellt Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und Fig.2 einen Schnitt durch einen Teil desselben rechtwinklig hierzu.
In einem Rohr 1, das in einer Aufnahmevorrichtung an der Maschine gehalten wird, sind die Elemente der Tasteinrichtung untergebracht. Eine Fühlspindel2 trägt an ihrem vorderen Ende den nicht dargestellten Taster, der durch Mutter 3 gehalten wird. Die Fühlspindel 2 wird über eine durch Mutter 4 gesicherte Kugel 5 von einer Büchse 6 gehalten, so daß sie lediglich Schwenkbewegungen und Bewegungen in Richtung ihrer Achse ausführen kann. Die Büchse 6 ist in einem vom Rohr 1 gehaltenen Tragkörper 7 gelagert und wird durch eine Schraube 8 gegen diesen gedrückt. Der Tragkörper 7 wiederum ist im Rohr 1 unverschieblich gehalten. Das der Schalteinrichtung zugewandte Ende 9 der Fühlspindel 2 trägt eine Hülse 10, die durch einen Stift 11 mit der Fühlspindel verbunden ist. Beide durchsetzen einen Ring 12, der sich gegen ein Kugellager 13 abstützt. Ring 12 ist auf Hülse 10 leicht v erschieblich, aber spielfrei geführt. Der Ring 12 ist durch Stift 15 mit einem Steg 14 verbunden, der die Fühlspindel2 durchsetzt. Zu diesem Zweck sind Fühlspindel 2 und Hülse 10 mit einem Schlitz 16 versehen. Am Steg 14 ist eine kegelige Bohrung 17 angebracht, in die eine Kugel 18 eingreift, die an den kurzen Hebelarm 19 eines um Stift 20 schwenkbaren zweiarmigen Kontakthebels 21 angebracht ist. Der lange Hebelarm 22 arbeitet über ein Kontaktstück 23 mit den Kontakten 24 und 25 zusammen. Durch eine Feder 26 wird die Kugel 18 stets in Schluß mit der Kegelbohrung 17 gehalten. Auf der Hülse 10 ist eine Kappe 27 angebracht, gegen die sich Kugel 28 abstützt, die in einem um Stift 30 schwenkbaren Kontakthebel 29 angebracht ist. Am äußeren Ende des Kontakthebels 29 ist ein Kontaktstück 31 vorgesehen, das mit Kontakten 32 und 33 zusammenarbeitet, die die Axialbewegungen des Fräsers steuern. Durch eine Feder 34 wird der Kontakthebel 29 gegen die Kappe 27 gedrückt.
Bei einer radialen Auslenkung des Fühlers verschiebt sich die kegelige Ausnehmung 17 gegenüber der Kugel 18; dadurch wird letztere angehoben, und das Kontaktstück 23 nimmt die entsprechende Stellung zu den Kontakten 24 und 25 ein. Die Kugel 28; die mit dem Kontakthebel 29 verbunden ist, wird nicht beeinflußt, da sich die Kappe 27 seitwärts bewegen kann, ohne eine Verschiebung in axialer Richtung zu veranlassen. Die Auslenkungen für die Steuerbewegungen sind nur gering, sie liegen meist unter 0,2 mm.
Wird die Fühlspindel 2 axial ausgelenkt, so bewegt sich die Kappe 27, gegen die die Kugel 28 anliegt, in Richtung der Fühlerachse, der Kontakthebel schwenkt um Stift 30, und das Kontaktstück 31 verändert dementsprechend seine Stellung zu den Kontakten 32 und 33. Da sich die Hülse 10 im Ring 12 axial leicht verschieben kann, wird der Steg 14 nicht beeinflußt und damit auch nicht der Kontakthebel 21, der die Bewegungen des Fräsers senkrecht zu- seiner Achse steuert. Da .die beiden Federn 26 und 34 getrennt sind, können sie stets den besonderen Verhältnissen am Modell entsprechend eingestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Tasteinrichtung für elektrisch gesteuerte Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Nachformfräsmaschinen, mit einer in einem Rohr gelagerten kurzen Fühl-spindel und einer im Rohr befindlichen, über ein Übersetzungsgetriebe von der Fühlspindel beeinflußten Schalteinrichtung, deren -Kontakte durch elektrische Leitungen mit am oberen Ende des Rohres angebrachten Kontaktklemmen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß für die radialen und für die axialen Aus-Lenkungen des Fühlers je eine Kontakteinrichtung (23, 24, 25) angeordnet ist und die Fühlspindel; ein die Kontakteinrichtung (23, 24, 25) für die Radialbewegungen beeinflussendes, lediglich senkrecht zur Fühlerachse stehende Bewegungen ausführendes Glied durchsetzend, stirnseitig auf die Kontakteinrichtung (31, 32, 33) für die Axiäibewegungen einwirkt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlspindel (9) einen axial gehaltenen Ring (12) leicht verschieblich: durchsetzt und mit diesem Ring der Kontakthebel (21) für die Radialauslenkungen der Fühlspindel kraftschlüssig, z. B. über Kegelbohrung und Kugel (17, 18), verbunden ist und an der Fühlspindel Einrichtungen (27, 28) vorgesehen sind, welche die achsparallelen Bewegungen der Fühlspindel auf den Kontakthebel (29) für die Axialbewegungen des Fräsers übertragen.
3. Anspruch nach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß -der von der Fühlspindel (9) durchsetzte Ring (12) einen die Fühlspindel durchsetzenden, mit einer kegeligen Anbohrung (17) versehenen Steg (14) trägt und in diese An-Bohrung der kurze Arm (19) des Kontakthebels (21) mit einer in ihm gelagerten Kugel (18) eingreift.
4. Anspruch nach 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Modell abgewandten Stirnseite der Fühlspindel eine Kappe (27) angeordnet ist, deren Stirnseite mit dem die Axialbewegengen des Fräsers steuernden Kontakthebel (29) zusammenarbeiten und derart geformt ist, daß durch die radialen Auslenkungen der Fühlspindel keine Beeinflussung des Tasthebels erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Wolfgang Schmid, »Automatologie«, Carl Hanser Verlag, München 1952, S. 178 bis 180.