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Drehmaschine zum Bearbeiten stillstehender großer Werkstücke Die Erfindung
betrifft eine Drehmaschine mit an einer umlaufenden Planscheibe angeordneten, in
radialer Vorschubrichtung bewegbaren Werkzeugen zum Bearbeiten stillstehender großer
Werkstücke, ein sogenanntes Drehwerk.
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Zur Bearbeitung der Stirn- und/oder Mantelflächen großer Werkstücke
ist es an sich bekannt, das Werkstück stillstehen und das Werkzeug kreisen zu lassen.
Die Vorteile bzw. sogar oft die Notwendigkeiten dieser Bearbeitungsart an großen
Werkstücken wie z. B. Trommeln, Drehofenmänteln oder anderen sperrigen Werkstücken
sind hinreichend bekannt. Die vor allen Dingen durch die Größe, das Gewicht und
die Sperrigkeit des Werkstückes bedingten Schwierigkeiten der herkömmlichen Bearbeitungsart
m#t feststehendem Werkzeug ergeben sich hierbei 4r allem beim Ausrichten, Spannen,
Ausgleichen von statischen und dynamischen Unwuchten zur Erzielung eines einwandfreien
Drehbildes und bei der entsprechenden Ausbildung der zu dieser Bearbeitungsart erforderlichen
Einrichtungen.
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So ist es bekannt, daß z. B. für das Drehen der Kurbelzapfen von Kurbelwellen
großer Abmessungen, für das Bearbeiten der mittelpunktgleichen und -ungleichen Drehflächen
vollständig zusammengebauter Radsätze, wie auch für die Innenbearbeitung z. B. von
sperrigen Turbinengehäusen geeignete Drehvorrichtungen mit umlaufendem. Werkzeug
benutzt werden. Derartige umlaufende Werkzeuge führen allerdings nur geradlinige
Vorschubbewegungen in Längs- und/oder Planrichtung aus.
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Wenn auch bei dieser Bearbeitungsart mit umlaufendem Werkzeug an den
Stirn- und/oder Mantelflächen großer Werkzeuge z. B. zur Schaffung einer dichten
Teilfläche nicht geradlinige, sondern Profilausbildungen beliebiger Form zwar wünschenswert
wären, so konnten bisher nur solche, wenn auch oft kompliziertere und aufwendigere
Konstruktionslösungen verwendet werden, zu deren Ausführung man mit geradlinigen
Stirn- und/oder Mantelprofilflächen überhaupt oder zumindest am großen Grundkörper
auskam, indem man in letzterem Falle die erforderlichen komplizierten Profile im
kleineren Gegenstück z. B. im Abschlußdeckel mit stehendem Werkzeug herstellte.
Durch diesen Lösungsweg ergab sich oft die Notwendigkeit, in bezug auf Festigkeit,
Güte, Genauigkeit und Sicherheit der Konstruktion günstige Ausführungen zu verwerfen,
und eine andere nicht so günstige, aber fertigungstechnisch mögliche, in etwa befriedigende
Lösung zu suchen, was jedoch bei den ständig steigenden Anforderungen an die neuzeitlichen
Konstruktionen wie z. B. bei den hochbeanspruchten Großbehältern für die Atomtechnik,
immer schwieriger wird.
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In vielen Fällen kann es deshalb erforderlich werden, daß die Stirnflächen
und/oder die anschließenden vornehmlich inneren Mantelflächen des großen Grundkörpers
Profilformen aufweisen müssen, deren Bearbeitung bei umlaufendem Werkzeug nicht
mehr mit der üblicherweise vorhandenen geradlinigen Plan- oder Längsbewegung für
das Werkzeug erfaßt werden kann.
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Es ist zwar schon eine Drehbankausführung bekanntgeworden, bei der
die zur Bearbeitung des Radreifenprofils am stillstehenden Radsatz als Formstähle
ausgebildeten, umlaufenden Werkzeuge durch Schablonen geführt werden. Die Nachteile
dieser Maschinenausführung sind jedoch darin zu sehen, daß zur Erzielung des Profils
drei Dreh-, und zwar besondere Formstähle, mit je einem Support erforderlich
sind, und daß die Ausbildung dieser Kopiersupporte nur kleine Kopiertiefen zuläßt
und für das Kopieren in Planrichtung nicht geeignet ist.
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Die Erfindung hat sich deshalb zur Aufgabe gestellt, die Bearbeitung
hinsichtlich Größe und Form beliebiger Profilflächen sowohl in Längs- als auch in
Planrichtung an großen Werkstücken mit umlaufendem Werkzeug zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wird dazu eine Drehmaschind mit an einer umlaufenden
Planscheibe angeordneten, in radialer Vorschubrichtung - bewegbaren Werk-m
zeugen zum Bearbeiten stillstehender - großer Werk.# stücke vorgeschlagen, die sich
durch die Anordnung von an sich bekannten, selbständigen Kopiersupporten auf der
Planscheibe auszeichnet, wobei die zugehörigen Kopierschablonen an der Planscheibe
fest angeordnet sind.
In weiterer Aus estaltung des Eifindungsgedan-9
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kens sind vorteilhaft die Kopiereinrichtungen an einer an der Planscheibe
abnehmbar befestigten Zusatzplanscheibe angeordnet und zwei, diametral einander
gegenüberliegende und synchron und gegenläufig bewegte Kopiersupporte vorgesehen.
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Durch die Verwendung der vorgeschlagenen Drehmaschine ist es somit
möglich, mit Hilfe der mit dem Werkzeug umlaufenden, an sich bekannten Kopiereinrichtungen
gemäß obiger Aufgabenstellung Profilflächen beliebiger Form und Größe an Stirn-
und/ oder insbesondere innenliegenden Mantelflächen großer Werkstücke zu bearbeiten,
wobei als zusätzlicher Vorteil die weiter oben aufgezeigten, insbesondere durch
Größe, Gewicht und Sperrigkeit bedingten Nachteile beim Bearbeiten mit stehendem
Werkzeüg--v'erm-ieden werden.- - -
Es können also auch komplizierte, hinsichtlich
Form und Größe beliebige Profilformen ohne Verwendung teurer Profilstähle sowohl
in Längs- als auch in Planrichtung am stehenden Werkstück in einem Zug und in einer
Einspannung des Werkstückes hergestellt werden, wodurch z. B. bei Dichtflächen unzulässige
Ansätze, wie sie bei den bisher üblichen Verfahren beim-Arbeiten mit Profilstählen
und in mehreren Arbeitsgängen auftreten, vermieden werden, und die Konzentrizität
sämtlicher Profilflächen wie -auch ihre senkrechte Lage zueinander bei Mantel- und
Stirnflächenbearbeitung gesichert ist.
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Die zuvor erwähnten-, an sich bekannten Werkzeugeinheiten für die
Aufnahme des Werkzeugstahles bzw. einer Schleifvorrichtung sowie die zugehörigen,
ebenfalls an sich bekannten elektrischen oder auch hydraulischen Vorschub- bzw.
Kopierantriebe und die Schablonenhalterung können direkt in die zu diesem Zweck
besonders auszubildende Planscheibe eines Spindelstockes eingebaut werden. Vorteilhaft
ist es jedoch, sämtliche Aggregate auf einer sogenannten Zusatzplanscheibe anzuordnen,
die wiederum mit der in herkömmlicher Weise gestalteten Planscheibe eines Spindelstockes
verbunden wird.
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Von besonderer Bedeutung ist dabei, daß bei Verwendung einer Zusatzplanscheibe
die beschriebene Maschine auch als Plandrehbank üblicher Bauart verwendet werden
kann, wenn die Zusatzplanscheibe abgenommen ist. Dadurch ergeben sich eine Vielzahl
von Einsatzmöglichkeiten für die Maschine. Es können sowohl stillstehende Werkstücke
mit einem kreisenden Werkzeug als auch in einer normalen Planscheibe umlaufend eingespannte
Werkstücke mit einem festen Werkzeug bearbeitet werden.
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Durch die vorzugsweise Anordnung von zwei Kopiersupporten, die synchron
zueinander verstellt werden können, wird ein guter Gewichtsausgleich zur Vermeidung
von Unwuchten und damit ein günstiges Drehbild durch einen gleichmäßigen Maschinenlauf
erreicht. Dabei kann je nach verlangter Rauhtiefe der zu bearbeitenden Profilfläche
auch mindestens ein Obersupport durch ein Schleifaggregat ersetzt sein.
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Die Abbildungen veranschaulichen schematisch ein Ausführungsbeispiel
mit weiteren Einzelheiten des Erfindungsgedankens. Es zeigt F i g. 1 einen
Schnitt durch die Bearbeitungsvorrichtung mit Spindelstock und Werkstück, F i
g. 2 den Aufbau und die Anordnung der Bearbeitung,svorrichtung in der Planscheibe,
F i g. 3 die Teilansicht eines Kopiersupportes in Richtung des Pfeiles
A in F i g. 2, und F i g. 4 ein Schleifaggregat, das gegen
einen Obersupport austauschbar ist.
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Auf dem Bett 1 ist der Spindelstock 2 verschiebbar angeordnet.
Die Planscheibe 3 a und die abnehmbare Zusatzplanscheibe 3 b erhalten
ihren Antrieb vom Ritzel 4 über Zahnkranz 5. In der Zusatzplanscheibe
3 b sind die Kopiersupporte 6, 6', die Vorschub- bzw. Kopiergetriebe
7, 7' und die Antriebsmotore 8, 8' angeordnet. Die Supportführungen
9, 9'
verlaufen senkrecht zur Hauptspindel 18. Während die Gewindespindeln
10, 1K zur Planbewegung der Kopiersupporte 6, 6' dienen,' haben
die Schaftspindeln 11, 11' in Verbindung mit den Spindeln 11
a,
Ila' die Aufgabe, die Obersupporte 12, 12' in Längsrichtung zu verschieben.
Beim Bearbeiten des Werkstückes 13 mit der Kopiereinrichtung werden an den
Halterungen 14, 14' befestigte auswechselbare Schablonen 15, 15' benutzt,
an denen die Kopierfühler 16, 16' entlanggleiten. und das Profil auf die
Drehstähle 17, 17' oder Schleifscheibe 18 übertragem Für das Kopierschleifen
ist das in F i g. 4 dargestellte Schleifaggregat 19 vorgesehen, das
anstatt eines Obersupportes 12, 12' eingesetzt werden kann. Die elektrischen Leitungen
20 werden vom Spindelstock 2 aus über Schleifringe 21 zur Bearbeitungsvorrichtung
geführt.
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Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich keinesfalls auf die als
Ausführungsbeispiel dargestellte und beschriebene Plandrehbankausführung, söndem
kann auch ebenso in, gleicher oder ähnlicher Ausführung zur Bearbeitung der
Längs- und/oder Planprofilflächen von Werkstücken mit horizontaler oder vertikaler
Längsachse, z. B. bei Karasseldrehbänken, Bohr- und Fräswerken oder ähnlichen Bearbeitungsmaschinen,
angewendet werden.