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Vorrichtung zum gleichzeitigen Herstellen sämtlicher Kanten von Innenmehrkanten,
z. B. Sechskanten, in umlaufenden, mit Bohrungen od. dgl. versehenen Werkstücken
auf Drehmaschinen Die Herstellung von Innenmehrkanten, z. B. Sechskanten mittels
Pressen oder Stoßmaschinen nimmt bisher verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch, da
während des Pressens bzw. Stoßens keine anderen Arbeiten an dem betreffenden Werkstück
ausgeführt werden können. Daher ist diese Art der Herstellung von Innenmehrkanten
verhältnismäßig kostspielig.
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Man hat auch schon Hilfsvorrichtungen für Drehmaschinen vorgeschlagen,
die eine Bearbeitung der Innenseiten von in eine Planscheibe eingespannten, stillstehenden
Werkstücken mittels eines hin- und herbeweglichenStoßwerkzeuges ermöglichen. DieseHilfsvorrichtungen
ersparen zwar die Anschaffung besonderer Stoßmaschinen, arbeiten aber keinesfalls
wirtschaftlicher als jene, da es auch hierbei nicht möglich ist, gleichzeitig Stoß-
und Dreharbeiten auszuführen.
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Es ist ferner bekannt, Innensechskante auf Spezialbohrmaschinen herzustellen,
jedoch haben die so hergestellten Innensechskante den Nachteil, daß die Kanten nicht
genügend scharf sind. Außerdem läßt die Maßhaltigkeit der so hergestellten Innensechskante
vielfach zu wünschen übrig.
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Schließlich sind Vorrichtungen zum Herstellen von Innenmehrkanten
in umlaufenden Werkstücken vorgeschlagen worden, bei denen ein drehbar und elastisch
gelagertes Werkzeug in Bohrungen der Werkstücke eingedrückt wird. Diese bekannten
Vorrichtungen eignen sich aber nur zum Eindrücken verhältnismäßig kleiner Mehrkante
in relativ weiches Material, wie Messing, Weicheisen od. dgl., nicht dagegen zum
Herstellen größerer Innenmehrkante in vergütetem Stahl oder ähnlichem Werkstoff
mit hoher Festigkeit, denn dazu würde ein enormer Kraftaufwand erforderlich sein.
Darüber hinaus ist es für die Anwendung derartiger Vorrichtungen Voraussetzung,
daß die Löcher vor dem Eindrücken des Mehrkantes in einem besonderen Arbeitsgang
mit einer Einsenkung zum Zentrieren des Druckwerkzeuges versehen werden. Ferner
tritt beim Eindrücken von Innenmehrkanten mit diesen bekannten Vorrichtungen leicht
eine Schrägung der Kanten und Flächen auf, da das Werkzeug nicht synchron mit dem
Werkstück angetrieben, sondern lediglich von dem umlaufenden Werkstück mitgenommen
wird.
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Diesem Bekannten gegenüber bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung
zum gleichzeitigen Herstellen sämtlicher Kanten von Innenmehrkanten, z. B. Sechskanten,
in umlaufenden, mit Bohrungen od, dgl. versehenen Werkstücken auf Drehmaschinen,
insbesondere auf Ein- und Mehrspindel-Drehautornaten, mittels eines mit der Arbeitsspindel
der Drehmaschine synchron umlaufenden, hin- und herbeweglichen Stoßwerkzeuges mit
in einem Werkzeughalter angeordneten, radial verstellbaren Schneidmessern, die im
wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß der Werkzeugträger durch einen in Stoßrichtung
kontinuierlich verschiebbaren Bock hindurchgeführt ist und in einer Längsbohrung
des hin- und herbewegliehen Werkzeugträgers ein zylindrischer Schaft eines zwischen
den federbelasteten Schneidmessern angeordneten, an sich bekannten konischen Spreizdornes
für die Schneidmesser geführt ist, dessen Stirnseite bei jedem Rückhub des Stoßwerkzeuges
gegen die eine Stirnfläche eines im Bock drehbar gelagerten, in dessen Bewegungsrichtung
axial unverschiebbar angeordneten Anschlages anstößt, wobei der Spreizdorn im Sinne
der Zustellung der Schneidmesser axial verschiebbar ist und der Schaft einen in
Richtung des Spreizdornes sich erstreckenden Zapfen mit geringerem Durchmesser als
der Schaft aufweist, der in einer zentrischen Bohrung des Anschlages geführt ist
und an seinem freien, über den Anschlag hinausragenden Ende ein Anschlagstück mit
einer in Stoßrichtung weisenden Anschlagfläche aufweist, über die bei rückläufiger
Bewegung des Bockes der Spreizdorn durch eine weitere Stirnfläche des Anschlages
in seine Ausgangslage zurückziehbar ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht während der Außenbearbeitung
der Werkstücke ein Herstellen von scharfkantigen und maßhaltigen Innenmehrkanten
beliebiger Größe in Werkstücken jeder Art, insbesondere auch in solchen aus vergütetem
Stahl od. dgl.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Mehrkant-Stoßvorrichtung,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3
einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 eine Ansicht gegen die
äußere Stirnseite des Schneidmesserkopfes, Fig. 5 eine Stirnansicht des Schneidmesser-Führungsbockes,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5.
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In dem Gehäuse 1, das durch zwei seitliche Zapfen und einen an diesen
angreifenden federnden Bügel od. dgl. vom Seitenschlitten der Maschine aus in der
Arbeitsstellung festgehalten wird, ist eine Hülse 2 mittels der Kugellager 3 und
4 drehbar gelagert. In dieser Hülse 2 ist eine den Werkzeugträger bildende Stange
5 längs verschiebbar, jedoch undrelibar angeordnet, die am hinteren Ende eine Muffe
6 trägt, auf welcher zwischen zwei Längskugellaern 7 und 8 ein Ring 9 gelagert ist,
der außen zwei' sich gegenüberliegende, d. h. um 180° gegeneinander versetzte Zapfen
10 trägt.
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An das hintere Ende des Gehäuses 1 ist ein Getriebekasten 11 angeflanscht,
in dem ein Schneckengetriebe 12, 13 sowie zwei Zahnräderpaare 14, 15 gelagert sind.
Durch die innen als Keilnabe ausgebildete Schnecke 12 ist die mit Längsnuten versehene
Antriebswelle 16 hindurchgeführt, die sich mit der gleichen Geschwindigkeit und
in dem gleichen Sinne wie das eingespannte Werkstück 17 dreht, d. h. mit diesem
synchron umläuft.
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Die Drehbewegung der Schnecke 12 wird über das Schneckenrad 13 und
die Zahnräderpaare 14, 15 auf die im Getriebekasten gelagerten Achszapfen 18 übertragen,
die mit je einem Exzenter 19 ausgestattet sind. Diese Exzenter 19 sind durch Augenlaschen
20 mit den am Ring 9 vorgesehenen Zapfen 10 verbunden. Ferner ist im hinteren Ende
der mit einer Längsbohrung 21 versehenen Stange 5 eine Keilnabe 22 befestigt, die
mit der Antriebswelle 16 in Eingriff steht.
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Infolge dieser Anordnung wird die Drehung der Antriebswelle 16 direkt
auf die Stange 5 übertragen, während das Schneckengetriebe 12, 13, die Zahnräderpaare
14, 15, die Exzenter 19 und die Augenlaschen 20 der Stange 5 eine
hin- und hergehende Axialbewegung erteilen.
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Das außerhalb des Gehäuses 1 und der Hülse 2 liegende vordereEnde
der den Werkzeugträger bildenden Stange 5 ist durch einen auf dem Längsschlitten
43 einstellbar angeordneten Bock 24 hindurchgeführt und trägt einen Führungskörper
25 mit radial verlaufenden Einschnitten 26 zur Aufnahme der Schneidmesser 27. Diese
Messer 27 werden durch einen in Einschnitten 28 des Führungskörpers 25 liegenden
Federring 42 in den Einschnitten 26 gehalten und liegen mit ihren Innenflächen gegen
einen konischen Spreizdorn 29 an, welcher innerhalb der Stange 5 begrenzt axial
verschiebbar gelagert ist. Auf den Führungskörper 25 ist eine Kappe 30 aufgesetzt,
die in sechs radial verlaufenden Bohrungen 31 je einen Stift 32, eine Druckfeder
33 und einen Schraubstift 34 trägt sowie eine Mittenbohrung aufweist, durch die
die Messer 27 hindurchgeführt sind. Die federbelasteten Stifte 32 drükken die Messer
27 gegen den konischen Spreizdorn 29, der am hinteren Ende einen sich in Richtung
des Spreizdornes erstreckenden Zapfen 35 trägt, welcher in einer zentrischen Bohrung
eines Anschlages 36 geführt ist. Der Anschlag 36 ist durch Schrauben 37, die durch
Längsschlitze 38 der Stange 5 hindurchgeführt sind, fest mit einem im Bock 24 mittels
eines Kugellagers 40 drehbar, aber axial unverschiebbar gelagerten Ring 39 starr
verbunden, in das hintere Ende des Zapfens 35 ist ein Anschlagstück 41 eingeschraubt,
dessen Kopf die Längsverschiebung des Spreizdornes 29 in Richtung zum Werkstück
17 begrenzt, während die Längsverschiebung des Dornes 29 in der entgegengesetzten
Richtung durch die Stirnfläche des zylindrischen Schaftes 29' begrenzt wird.
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Der Zapfen 35 wird so lang bemessen, daß der Spreizdorn bei stillstehendem
Bock 24 den Axialbewegungen der Stange 5 folgen kann, ohne seine Lage zu den Messern
27 zu verändern.
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Bewegt man nun den Bock 24 während des Arbeitsvorganges langsam in
Richtung zum Messerkopf, so stößt der Spreizdorn 29 kurz vor Beendigung der Rückzugbewegung
der Stange 5 mit der Stirnfläche seines zylindrischen Schaftes 29' gegen den Anschlag
36 und wird dadurch um den Vorschubweg innerhalb der Stange 5 vorgeschoben, was
ein Spreizen der Messer 27 zur Folge hat. Durch den kontinuierlichen Vorschub des
Bockes 24 werden mithin die Messer 27 bei jedem Arbeitshub etwas gespreizt, bis
das Innenriehrkant im eingespannten Werkstück 17 fertiggestellt ist. Gleichzeitig
mit denn Stoßen des Sechskantes können die Außenflächen des Werkstückes 17 in bekannter
Weise bearbeitet werden.
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Die Konizität des Spreizdornes 29 wird so bemessen, daß ein unerwünschtes
Zurückgleiten des Dornes während eines Arbeitshubes durch die Reibung zwischen den
Teilen 29 und 27 verhindert wird.
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Nach Fertigstellung eines Werkstückes wird der Bock 24 in seine Ausgangsstellung
zurückbewegt, so daß das Anschlagstück 41 gegen die Rückseite des Anschlagringes
36 stößt und damit den Spreizdorn in der Stange 5 zurückzieht, so daß die Messer
27 durch die federbelasteten Stifte 32 zusammengedrückt werden.
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Die erfindungsgemäße Mehrkantstoßeinrichtung wird vorzugsweise auf
dem Längsschlitten 43 eines Drehautomaten angeordnet. Dabei wird das Gehäuse 1 in
einer Führung 23 in Arbeitsstellung gehalten, während der Bock 24 fest, aber in
Längsrichtung einstellbar auf dem Längsschlitten 43 angeordnet ist und in an sich
bekannter Weise durch eine nicht dargestellte Vorschubkurve gesteuert wird.
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Naturgemäß sind die Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung durch das
dargestellte Ausführungsbeispiel nicht erschöpft. So ist es beispielsweise möglich,
durch Auswechslung des Messerkopfes gegen einen anderen Messerkopf mit einer kleineren
oder größeren Zahl von Stoßmessern 27 Innenvierkante, -fünfkante, -achtkante u.
dgl. zu stoßen.