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Vorrichtung zum Steuern der Hin- und Herbewegung eines Werkzeugträgers,
insbesondere beim Hinterarbeiten von Gewindeschneidwerkzeugen Bei Gewindeschneidwerkzeugen
mit Schneiden für beide Drehrichtungen aufweisenden Schneidbacken ist es bekannt,
die Schneiden zu hinterarbeiten, um die Reibung zwischen den Schneidbacken und dem
Werkstück herabzusetzen. Bekannt ist auch, die Schneidbacken von Schneideisen in
auf einen kleineren Durchmesser eingestellter Stellung gemeinsam dem kleineren Durchmesser
entsprechend zu hinterarbeiten. Die Hinterarbeitung ist auch schon dadurch erreicht
worden, daß das die Schneidbacken bearbeitende Werkzeug, z. B. die Schleifscheibe,
in dem mittleren Bereich der Schneidbacken, und zwar bis zu einem für mehrmaliges
Nachschleifen der Schneiden erforderlichen Maß, bis an die Schneiden heranreichend
um ein geringes Maß tiefer in die Sehneidbacken hereingeführt worden ist. Auf solche
Weise erhält man Werkzeuge, die einerseits infolge der Hinterarbeitung den Vorteil
des leichteren Gewindeschneidens bieten und andererseits mehrmals nachgeschliffen
werden können, ohne daß eine Nachstellung der Schneidbacken erforderlich wird. Dieses
zweite Verfahren kann sowohl bei Gewindebohrern als auch bei Schneideisen, Kluppen
od. dgl., insbesondere auch bei solchen mit nicht verstellbaren Schneidbacken, angewandt
werden.
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Schwierigkeiten bereitet bisher das Steuern der Hin- und Herbewegung
des Werkzeugträgers um die geringen Beträge der Hinterarbeitung, die nur wenige
Hundertstelmillimeter betragen soll. Es ist zwar denkbar, für die Steuerung des
Werkzeugträgers Kurvenscheiben vorzusehen; jedoch ist es schwierig, Kurvenscheiben
mit der hier geforderten Genauigkeit herzustellen und bei der Übertragung der Steuerbewegung
auf den Werkzeugträger unerwünschte Abweichungen zu vermeiden, sofern man nicht
große Kurvenscheiben verwendet und den Werkzeugträger unter Zwischenschaltung einer
entsprechenden übersetzung steuert. Große Kurvenscheiben sind aber bei Werkzeugmaschinen
schon wegen ihres Gewichtes unerwünscht.
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Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Steuern eines mittels einer
Stellspindel od. dgl. verstellbaren Werkzeugträgers bei Werkizeugmaschinen mit einstellbaren
Anschlägen für die Begrenzung der Hin- und Herbewegung des Werkzeugträgers, insbesondere
für das Hinterarbeiten von Gewindeschneidwerkzeugen. Das Neue besteht darin, daß
die eine Wicklung eines betriebsmäßig bis zum Stillstand abbremsbaren Motors mit
ständig eingeschalteten Feld- und Ankerwicklungen mittels einer synchron mit dem
Werkstück umlaufenden Schaltvorrichtung umschaltbar ist und ein vom Motor mittels
Schnecke oder Ritzel angetriebener, in den Verstellantrieb eingeschalteter Sektor
zwischen den einstellbaren Anschlägen schwenkend die Verstellung begrenzt.
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Die Schwenkbewegung des Sektors kann auf verschiedene Weise als Vorschubbewegung
auf den Werkzeugträger übertragen werden. Vorteilhaft wird die Anordnung so getroffen,
daß der Sektor mit dem Werkzeugträger über eine mit Totgangausgleich gelagerte Feingewindespindel
gekuppelt ist. Der Sektor kann mit gleichem Vorteil auch mit einer Kurventrommel
od. dgl. verbunden sein, durch die der Werkzeugträger entgegen Federkraft verschiebbar
ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
-Es zeigt Fig. 1 den erstrebten Querschnitt eines Gewindebohrers, Fig.2 eine Vorrichtung
für das Verschieben des Werkzeugträgers in perspektivischer Darstellung, Fig. 3
eine Teilansicht und Fig.4 ein elektrisches Schaltschema der Vorrichtung.
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Der in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Gewindebohrer weist vier beiderseits
mit Schneiden versehene Rippen auf, die in ihrer Mitte a um 3/ioo bis 4/ioo mm tiefer
eingeschnitten sind. Beiderseits dieses Bereiches a sind nicht hinterarbeitete Zonen
b vorhanden, die es ermöglichen, die Schneiden des Gewindebohrers mehrfach nachzuschleifen.
Bei der Herstellung des Gewindebohrers muß also das die Gewinderillen einarbeitende
Werkzeug für den Bereich a um einen sehr kleinen Weg näher an das Werkstück herangeschoben
werden, während das Werkzeug in den Zonen b und auch im Bereich der zwischen den
Rippen befindlichen Spanlücken, also jeweils im Bereich c, .auf den erforderlichen
Durchmesser
des Gewindebohrers eingestellt sein muß. Es ergibt sich also die Aufgabe, das Werkzeug
bzw. den Werkzeugträger periodisch um einen sehr kleinen Weg hin und her zu verstellen.
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Diese Verstellung erfolgt in folgender Weise: Ein Werkzeugträger l
ist auf- einem Support 2 mittels einer Feingewindespindel 3 längsverschiebbar angeordnet.
AM Ende der Spindel 3 ist ein Sektor 4 betestigt, -in dessen Verzahnung
ein auf der Antriebswelle eines Motors 6 sitzendes Ritzel 5 eingreift. Der Motor
6, der bei eingeschalteten Feld- und Ankerwicklungen betriebsmäßig bis zum Stillstand
abgebremst werden kann, ist auf dem .Support 2 befestigt. Beiderseits- des Sektors
4 sind auf dem Support 2 Böcke 7 angeordnet, die als einstellbare Anschläge für
die Begrenzung der Schwenkbewegung des Sektors 4 mittels Kontermuttern fixierbare
Stellschrauben 8 aufweisen. Um ein Spiel in dem Spindelantrieb des Werkzeugträgers
1 auszuschalten, sind- zwei Zugfedern 9 vorgesehen, die zwischen dem Support 2 und
dem Werkzeugträger 1 eingehängt sind.
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In dem in Fig. 4 dargestellten Schaltschema für die Steuerung des
Motors 6 ist der Anker des Motors mit 6a und die Feldwicklung mit 6b bezeichnet.
Die Feldwicklung 6 b ist über einen Vorwiderstand 10 ständig mit dem Netz
verbunden. Der Anker Ga, ist an Gleitkcntakte 11 eines Walzenumschalters 12 angeschlossen,
der mittels mit Schleifringen zusammenwirkender Gleitkontakte 13 über einen Strombegrenzungswiderstand
14 an das Netz angeschlossen ist. Der Walzenschalter 12 sitzt auf einer synchron
mit der Drehung des zu bearbeitenden Werkstückes angetriebenen Welle 15. Die Länge
der einzelnen Walzenkontakte ist so ausgeführt, daß die beim übergleiten der Gleitkontakte
11 von einem Kontaktpaar auf ein anderes Kontaktpaar stattfindende Umpolung des
Ankers 6 a jeweils an der Grenze zwischen den Bereichen a und c (Fig. 1) des zu
bearbeitenden Werkstückes erfolgt.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Es sei angenommen,
daß sich das Bearbeitungswerkzeug bei Beginn des betrachteten Vorgangs in der Mitte
eines Bereiches c befindet. Bei dieser Stellung des Werkzeuges muß sich der Werkzeugträger
in- der den Außendurchmesser des Gewindebohrers bestimmenden Endlage befinden. Wenn
die Feingewindespindel3 mit Rechtsgewinde ausgeführt ist, ist also der Sektor 4
im Uhrzeigersinn geschwenkt, so daß er an dem rechten Anschlag 8 anliegt (Fig. 2).
Die Zugfedern 9 haben dabei das etwa vorhandene Spiel im Spindeltrieb beseitigt.
Der Anker 6 a. des Motors 6 erhält in diesem Falle Strom solcher Richtung, daß der
Motor das Ritzel5 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen sucht. Infolgedessen wird
der Sektor 4 durch Motorkraft in Anlage an denn Anschlag 8 gehalten.
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Wird nun der Antrieb für die Drehung. des Werkstückes eingeschaltet,
so dreht sich synchron auch die auf der Welle 15 angeordneten Schaltwalze 12. Am
Ende des Bereichs c wird dann durch das Übergleiten der Gleitkontakte 11 auf ein
anderes Kontaktpaar der Walze 12. der . Anker 6 a des Motors 6 umgepolt. Der - Motor
6;treibt`das Ritzel 5 somit im Uhrzeigersinn an und schwenkt den Sektor 4 entgegen
dem Uhrzeigersinn, bis dieser auf den links angeordneten Anschlag 8 trifft. Die
Feingewindespindel 3 verschiebt dadurch den Werkzeugträger 1 um den durch die Einstellung
der Anschläge 8 bestimmten sehr kleinen Weg entgegen der Kraft der Zugfedern 9.
Das Bearbeitungswerkzeug wird infolgedessen auf die gewünschte größere Rillentiefe
eingestellt und so für den Bereich a die gewollte Hinterarbeitung erreicht.
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Am Ende des Bereichs a gleiten die Kontakte 11 wieder auf ein anderes
Kontaktpaar der Schaltwalze 12 über und bewirken so durch Umpolung des Ankers 6
ca eine Umschaltung der Drehrichtung des Motors 6: Infolgedessen wird nun die Feingewindespindel3
wieder in entgegengesetzter Richtung gedreht und so der unter Wirkung der Zugfedern
9 stehende Werkzeugträger 1 wieder um den sehr kleinen Weg zurückverstellt. In der
beschriebenen Weise erfolgt also jeweils an den Übergangsstellen der Bereiche a
und c eine Hin- bzw. Herverschiebung des Werkzeugträgers 1.
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Die Vorrichtung kann in entsprechender Weise auch bei der Herstellung
von Kluppen mit nicht verstellbaren Schneidbacken Anwendung finden. Auch kann sie
für andere. Hinterarbeitungen eingesetzt -werden, wie beim Herstellen von Gewindeschneidwerkzeugen
mit abwechselnd hinterarbeiteten Zahnflanken. Schließlich kann sie in allen Fällen
Anwendung finden, in denen es sich darum handelt, einen Werkzeugträger einer Werkzeugmaschine
periodisch um einen sehr kleinen Weg hin und her zu verstellen.