DE1069452B

DE1069452B - Vorrichtung zum spanabhebenden Bearbeiten der Umjfanigsflächen von unrunden Werkstücken, insbesondere Kolbenringen

Info

Publication number: DE1069452B
Application number: DENDAT1069452D
Authority: DE
Inventors: Opladen Helmut Mey
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1958-03-22
Publication date: 1959-11-19
Also published as: GB894396A; US3057235A; FR1210554A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine zum spanabhebenden Bearbeiten der Umfangsflächen von unrunden Werkstücken, insbesondere von zu einem Paket vereinigten Kolbenringen, dienende Vorrichtung, die mit einem oder mehreren beweglich gelagerten und auf verschiedene Werkstückdurchmesser einstellbaren Bearbeitungswerkzeugen versehen ist. Diese Werkzeuge werden durch einen Abtasthebel gesteuert, der an einer Schablone anliegt und gemeinsam mit letzterer auf einem Schlitten angeordnet ist, der gegenüber der Werkstückachse zu verstellen ist.

Bei bereits vorgeschlagenen Unrunddrehvorrichtungen obiger Art ist das Bearbeitungswerkzeug an dem einen Ende eines Winkelhebels angeordnet, dessen anderes Ende sich an dem ebenfalls als Winkelhebel ausgebildeten, an der Steuerschablone anliegenden Abtasthebel abstützt. Dieses Abstützen erfolgt über eine an dem das Bearbeitungswerkzeug tragenden Winkelhebel verstellbar angeordnete Schneide. Der das Werkzeug tragende Winkelhebel ist ebenso wie der den Abtasthebel und die Schablone tragende Schlitten parallel zu der durch die Werkstückachse und die Werkzeugschneide verlaufenden Ebene verstellbar. Die zwischen den beiden Winkelhebeln befindliche Schneide wird dabei jeweils so eingestellt, daß ihr Abstand von dem Drehlager des Abtasthebels gleich dem Werkstückradius ist. Auf diese Weise ist es möglich, mit einer einzigen Schablone Kolbenringe unterschiedlichen Durchmessers und geometrisch ähnlicher Gestalt zu drehen. Darüber hiuaus kann durch Verstellen des die Schablone und den Abtasthebel tragenden Schlittens gegenüber dem das Bearbeitungswerkzeug tragenden Winkelhebel auch noch das Unrundübertragungsverhältnis zwischen Schablone und Werkstück verändert werden.

Es wurde nun gefunden, daß man die vorerwähnten vorteilhaften Wirkungen auch mit einer Unrunddrehvorrichtung noch wesentlich einfacheren Aufbaues und leichterer Bedienungs- und Einstellmöglichkeit erzielen kann. Das wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Bearbeitungswerkzeug in bezug auf die Werkstückachse radial verschieblich geführt ist, der an der Schablone anliegende Abtasthebel an dem Bearbeitungswerkzeug bzw. dessen Träger unmittelbar angreift und der die Schablone und den Abtasthebel tragende Schlitten gegenüber der Werkzeugverstellachse schräg zu verstellen ist. Vorteilhaft ist dabei der Abtasthebel in bezug auf das Bearbeitungswerkzeug so angeordnet, daß der Winkel zwischen der durch die Werkstückachse und die Werkzeugschneide gelegten Ebene einerseits und dem am Werkzeug bzw. dessen Träger anliegenden Arm des Abtasthebels andererseits etwa 90° beträgt. Auf diese Weise kommt man zu Vorrichtung
zum spanabhebenden Bearbeiten

der Umfangsflächen

von unrunden Werkstücken,

insbesondere Kolbenringen

Anmelder:

Goetzewerke Friedrich Goetze
Aktiengesellschaft,
Burscheid bei Köln

Helmut Mey, Opladen,
ist als Erfinder genannt worden

einem wesentlich einfacheren Aufbau einer solchen Unrunddrehvorrichtung, zumal zur Übertragung der Steuerbewegung von der Schablone auf das Bearbeitungswerkzeug nur noch ein einziger Hebel erforderlich ist. Darüber hinaus kann die Einstellung auf verschiedene Werkstückdurchmesser einfach durch Verstellen des die Schablone und den Abtasthebel tragenden Schlittens vorgenommen werden, da sich dabei das Bearbeitungswerkzeug bzw. dessen Träger, die in einer entsprechenden Schlittenführung geführt sind, gewissermaßen selbsttätig auf den gewünschten Werkstückdurchmesser einstellt. Auch ist bei jeder Werkstückdurchmessereinstellung die Beibehaltung der durch, die Schablone bestimmten Werkstückunrundform gewährleistet, sofern die Ausbildung so getroffen wird, daß die Drehachse des Abtasthebels die Werkzeugverstellacb.se dann schneidet, wenn die Werkzeugschneide mit der Werkstückachse zusammenfällt. Dieser Fall tritt zwar praktisch nicht ein; er bildet aber die Grundlage für die konstruktive Gestaltung der erSndungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung, sofern mit letzterer Kolbenringe unterschiedlichen Durchmessers und geometrisch ähnlicher Gestalt hergestellt werden sollen.

Weitere Merkmale der Erfindung seien an Hand mehrerer in der Zeichnung größtenteils schematiscli dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der neuen Vorrichtung in einem senkrecht zur Werkstückachse verlaufenden Schnitt,

919 649/127

Claims

Fig. 2 eine andere Ausführungsart in prinzipiell gleicher Darstellung· wie Fig. 1 und Fig. 3 und 4 Einzelheiten. In dem Maschinenbett 1 der in Fig. 1 dargestellten Unrunddrehvorrichtung ist über eine Schlittenführung 2 das spanabhebend zu bearbeitende Werkstück 3, vorzugsweise ein aus mehreren zusammengespannten Kolbenringen bestehendes Paket, verschieblich gelagert, wobei es über die Spindelwelle 4 seine Vorschubbewegung erfährt. Die für die Bearbeitung des Werkstückes 3 erforderliche Umlaufbewegung in Richtung des Pfeiles 5 wird über die Antriebswelle 6 vermittelt, die über Kegelräder 7 die Werkstückachse 8 antreibt. Von der Antriebswelle 6 wird gleichzeitig auch über eine Verschiebekupplung 9 und die Kegelräder 10 die die Kopierschablone 11 tragende Welle 12 angetrieben, und zwar mit einer der Drehzahl des Werkstückes 3 gleichen Drehzahl. Die Kopierschablone 11 ist über ihre Welle 12 in einem Schitten 13 quer zur Drehachse verschieblich gelagert, dessen Verstellantrieb über eine mit einer Handkurbel 14 versehene Gewindespindel 15 erfolgt, die in einem Ansatz 13' des Schlittens 13 unverschieblich gelagert und in einem mit entsprechendem Gewinde versehenen Führungsstück 1' des Maschinengestells geführt ist. Auf dem Schlitten 13 ist ferner ein um die Drehachse 16 schwenkbarer Abtasthebel 17 gelagert, der im vorliegenden Falle doppelarmig ausgebildet ist. Er trägt an seinem einen Ende 17' eine am Umfang der Schablone 11 anliegende Tastrolle 18. Das andere Ende 17" des Abtasthebels liegt unmittelbar an dem Bearbeitungswerkzeug 19 bzw. dessen Träger 19' an, der in bezug auf die Werkstückachse 8 radial verschieblich gelagert ist. Zu diesem Zweck ist der Werkzeugträger 19' in der Bohrung 20 eines Schlittens 21 in gewissem Umfang axial beweglich geführt, während der Schlitten 21 in einer entsprechend ausgebildeten Führung 22 des Maschinengestells 1 gelagert ist und in vergleichsweise großem Umfang in bezug auf die Werkstückachse 8 radial beweglich ist. Der die Schablone und den Abtasthebel 17 tragende Schlitten 13 ist somit gegenüber der Verstellbewegung des Werkzeugträgers 19' bzw. seines Führungsschlittens 21 schräg zu verstellen. Mit anderen Worten schneidet also die durch den Drehpunkt 16 des Abtasthebeis 17 parallel zur Verstellbewegung des Schlittens 13 verlaufende Ebene die durch die Werkstückachse 8 und die Werkzeugschneide 19" gelegte Ebene. Der an dem Werkzeugträger 19' unmittelbar anliegende Arm 17" schließt mit der Werkzeugträgerlängsachse einen go Winkel von etwa 90° ein. Die Hebelarme 17' und 17" sind vorteilhaft gleich lang ausgebildet, während die Schablone 11 zweckmäßig so beschaffen ist, daß ihr Durchmesser dem größten mit der Vorrichtung herzustellenden Werkstückdurchmesser entspricht. Für das Herstellen von Werkstücken unterschiedlicher Durchmesser und geometrisch ähnlicher Gestalt ist die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung so ausgebildet, daß die Drehachse 16 des Abtasthebels 17 nach entsprechender Verstellung des Schlittens 13 sich mit der durch das Bearbeitungswerkzeug 19 gehenden Längsachse 23 dann kreuzt, wenn die Werkzeugschneide 19" mit der Werkstückachse 8 zusammenfällt. Bei einer solchen Ausbildung der Unrunddrehvorrichtung braucht dann zur jeweiligen Werkstückdurchmessereinstellung lediglich der Schlitten 13 über die Spindel 15 entsprechend verstellt zu werden, da sich dann das Bearbeitungswerkzeug 19 zusammen mit seiner Schlittenführung 21 entsprechend einstellt und infolge der sich dabei gleichzeitig proportional ändernden wirksamen Hebellänge α des Abtasthebels 17" die Unrundform des Werkstückes erhalten bleibt, mithin die mit unterschiedlichen Durchmessern hergestellten Ringe untereinander geometrisch ähnliche Gestalt besitzen. Wie Fig. 2 zeigt, kann die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung auch dahin gehend abgewandelt werden, daß an Stelle des doppelarmigen Abtasthebels 17 gemäß Fig. 1 ein einarmig ausgebildeter Abtasthebel 24 verwendet wird. Auch er ist mit einer an der Schablone 11 anliegenden Rolle 18 versehen und über die Drehachse 16 in dem die Schablone 11 tragenden Schlitten 13 gelagert, dessen Verstellbewegung gegenüber derjenigen des Bearbeitungswerkzeuges 19 bzw. dessen Trägers 19' wiederum unter einem spitzen Winkel φ erfolgt, der mit dem Werkstückdurchmesser r und der wirksamen Hebellänge α des Abtasthebels 24 durch die Beziehung tg φ = — verknüpft ist, so wie das die Fig. 3 veranschaulicht. Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform für die Lagerung des Werkzeuges 19 bzw. des Werkzeugträgers 19' in seiner Schlittenführung 21. Der Werkzeugträger 19' wird dabei, wie an sich bekannt ist, über Blattfedern 25 im Schlitten 21 gehalten. Die Blattfedern 25 sind so ausgebildet, daß sie lediglich die beim Drehen der Unrundformen auftretenden, vergleichsweise geringfügigen Hin- und Herbewegungen des Bearbeitungsrwerkzeuges 19 ermöglichen, während die für die Werkstückdurchmessereinstellung erforderliche Werkzeugverstellung von dem Schlitten 21 ausgeführt wird. Letzterer steht zweckmäßig unter Federwirkung, die gewährleistet, daß der Werkzeugträger 19' stets unter einer gewissen Vorspannung an dem Abtasthebel 17 bzw. 24 anliegt. Hierfür kann es zuweilen vorteilhaft sein, den Abtasthebel in einer verstellbaren Exzenterbüchse zu lagern, um auf diese Weise den Auflagedruck des Werkzeugträgers 19' innerhalb gewisser Grenzen noch verändern zu können. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum spanabhebenden Bearbeiten der Umfangsflächen von unrunden Werkstücken, insbesondere von zu einem Paket vereinigten Kolbenringen, mit einem oder mehreren beweglich gelagerten und auf verschiedene Werkstückdurchmesser einstellbaren Bearbeitungswerkzeugen, die durch einen Abtasthebel gesteuert werden, der an einer Schablone anliegt und gemeinsam mit letzterer auf einem Schlitten angeordnet ist, der gegenüber der Werkstückachse verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug (19) in bezug auf die Werkstückachse (8) unmittelbar radial verschieblich geführt ist, der Abtasthebel (17 bzw. 24) an dem Bearbeitungswerkzeug (19) bzw. dessen Träger (19') unmittelbar angreift und der die Schablone (11) und den Abtasthebel (17 bzw. 24) tragende Schlitten (13) gegenüber der Werkzeugverstellachse (23) schräg verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der durch die Werkstückachse (8) und die Werkzeugschneide (19") gelegten Ebene und dem am Werkzeug (19) bzw. dessen Träger (19') unmittelbar anliegenden Arm (17") des Abtasthebels (17 bzw. 24) etwa 90° beträgt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtasthebel (17) als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, dessen einer Hebelarm (17') an der Schablone (11) und dessen