DE133069C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

JVr 133069 KLASSE A *

Mit den durch die Patente 115535 und 118524 geschützten Vorrichtungen zum Hinterdrehen von Fräsern konnte man lediglich Fräser mit geraden (d. h. parallel zur Fräserächse verlaufenden) Nuthen hinterdrehen, da die excentrische Bewegung, mit anderen Worten der Vorschub des Werkstückes gegen das Werkzeug, ein stets gleichmäfsiger war. Um aber Fräser mit schraubenförmigen Nuthen herstellen zu können, mufs der Vorschub eine Beschleunigung oder Verzögerung erhalten, je nachdem die schraubenförmige Nuth rechts- oder linksgängig ist.

Vorliegende Erfindung ist nunmehr eine Vorrichtung zum Hinterdrehen von Schneidwerkzeugen, wie Zahnradfräser, seitlich (schräg) hinterdrehte Scheiben- und Zapfenfräser, Schneckenradfräser, Gewindebohrer u. s. w., sowohl mit geraden als auch mit schraubenförmigen Nuthen, bei welcher statt der bei der Vorrichtung nach Patent 115535 verwendeten, das Werkstück tragenden, in einem feststehenden Spindelstock excentrisch gelagerten oscillirenden Welle eine concentrisch in einem hin- und hergehenden Spindelstock gelagerte Welle angebracht ist, wie bei der Vorrichtung zum Hinterdrehen von Fräsern nach Patent 118524. Bei vorliegender Erfindung ist die Drehung der das Werkstück tragenden Spindel, im Gegensatz zu derjenigen nach den Patenten 115535 und 118524, bei welchen dieser Spindel von der oscillirenden Welle aus durch Einschalten von Zahngetrieben oder dergl. eine derFräsertheilung entsprechende, ununterbrochene Drehung ertheilt wird, eine continuirlich rotirende, während der Schlitten von dieser Spindel aus, oder auch direct von der Antriebsvorrichtung aus, durch ein Wechselradsystem eine Verschiebung radial zum Werkzeug erhält, und zwar während eines Umganges des Werkstückes so oft, als dieses Zähne hat. Durch dieses Wechselradsystem kann nun dem den Schlitten hin- und herschiebenden Excenter eine Beschleunigung öder Verzögerung ertheilt werden, um Schneidwerkzeuge mit schraubenförmigen Nuthen herstellen zu können. Beim Hinterdrehen von Fräsern mit Gewinde, wie Schneckenradfräser und Gewindebohrer, wird das im Support der Drehbank eingespannte Werkzeug mittels Leitspindel dem rotirenden Werkstück- entlang geführt, und zwar während eines Umganges des Werkstückes entsprechend dem Mafse der Gewindesteigung desselben. Wenn nun das Werkzeug am Ende des Gewindes vom Werkstück angelangt ist, läfst man die Drehbank rückwärts laufen, wodurch das Werkzeug dem nun ebenfalls rückwärtslaufenden Werkstück entlang zurückgeführt wird, bis es am Anfang des Gewindes

*) Frühere Zusatzpatente 118524 und 120352.

wieder angelangt ist, um beim wiederholten Ansetzen eines Spanes mit dem Gewindegang wieder zusammenzutreffen.

Bei den bis jetzt bestehenden Hinterdreheinrichtungen machte bei der Rückwärtsbewegung des Werkstückes der das Werkzeug ■hin- und herschiebende Schlitten die letztere Bewegung auch mit, wodurch ein Schlagen und vorzeitiger Verschleifs des Schlittens stattfand.

Vorliegende Erfindung ist mit einer Einrichtung versehen, die beim Rücklauf der Vorrichtung mit dem Werkstück den beim Arbeitsgange hin- und herbewegten Schlitten ruhen läfst.

Beiliegende Zeichnung stellt den Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform dar, und zwar ist in

Fig. ι die Vorrichtung in Seitenansicht und theilweisem Längsschnitt, in

Fig. 2 eine Kopfansicht (von links), in

Fig. 3 ein Grundrifs mit theilweisem Horizontalschnitt, in

Fig. 4 eine Kopfansicht (von rechts), in

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Arbeitsvorganges, in

Fig. 6 ein Einzelschnitt durch die von Stiften r² (Fig. 3) abgebrochenen Zahnräder, in

Fig. 7 ein Hebel zum directen Antrieb der das Werkstück tragenden Spindel und in

Fig. 8 eine Darstellung des Arbeitsvorganges beim Hinterdrehen eines Schneckenradfräsers mit schraubenförmigen Nuthen dargestellt.

Die Schlittenführung a, die zwischen dem Drehbankspindelstock und dem Hauptschlitten einer Drehbank auf deren Wange W aufgesetzt gezeichnet ist, dient zur Aufnahme desSchlittensi». Letzterer trägt den Spindelstock c und die Gleitbackenführungen dd (Fig. 2). In dem Spindelstock c ist eine Welle e (Fig. 1 und 3) gelagert und in dieser die hohle Spindel f, welche zur Aufnahme des Fräser- bezw. Werkstückdornes f¹ dient, q ist ein Hebel mit Rad, welches lose auf Spindel f läuft. Das Zahnrad r³ ist auf die Spindel f festgekeilt. Die Räder r und r¹, von denen ersteres mit dem Rade q, letzteres mit dem Rade r³ in Eingriff ist, bestehen aus einem einzigen Stück und laufen lose auf dem Stift r² (Fig. 3 und 4). Auf der Welle t sind zwei ebenfalls aus einem Stück bestehende Zahnräder 5 und s^l angeordnet, die auf ihr lose laufen oder durch eine Scheibe t¹ mit ihr verkuppelt werden können. Das Rad v^l ist mit einem Stift ν fest verbunden (Fig. 1) und wird von dem Rade s^l angetrieben. Auf die Welle t sowie auf das linke Ende des Stiftes o' und auf das rechte Ende des Stiftes ν (Fig. 1) können Wechselräder aufgesteckt werden. \ und u sind zwei Stelleisen mit verschiebbaren Stiften ^¹ und u^] zur Aufnahme von Wechselrädern. Auf dem Stift o¹ läuft lose das Excenter 0 mit Schaltklinke ο² (Fig. ι und 4). Durch Eingriff letzterer in die Auskerbung der mit dem Stift o¹ fest verbundenen Scheibe o³ wird Excenter ο bei Drehung des Stiftes o¹ in der Richtung des Pfeiles (Fig. 4) mitgenommen, hingegen bei dessen Drehung in dem der Pfeilrichtung entgegengesetzten Sinne steht das Excenter still. ρ ist eine Zahnstange, welcher durch das rotirende Excenter 0 eine hin- und hergehende Bewegung ertheilt wird. Auf dem Flantsch der Welle e (Fig. 3 und 4) sind auf ein Drittel des Umfanges Zähne eingefräst, die mit der Zahnstange ρ in Eingriff stehen, wodurch der Welle e eine oscillirende Bewegung ertheiltwird. Durch den Schlitten b geht eine Schraube /2¹ (Fig. ι und 5), die in den schraubenförmigen Schlitz eines auswechselbaren Segmentes, welches in der auf Welle e festgeklemmten Muffe h gelagert ist, eingreifen kann, i und z¹ (Fig. 1 bis 3) sind zwei auf der Schlittenführung a festgeschraubte Lager, in denen eine Welle k gelagert ist. Ein Zahnrad I ist mit der Welle k verkeilt und mit der Zahnstange ρ in Eingriff. Durch die hin- und hergehende Bewegung der Zahnstange wird der Welle k eine oscillirende Bewegung ertheilt. Das Excenter m ist drehbar auf der Welle k angebracht und durch Schrauben /² und Z¹, die in einen kreisförmigen Schlitz des Excenters eingreifen, mit Rad / fest verbunden. Um das Excenter m ist ein Excenterring to¹ gelegt (Fig. 3 und 5), welcher durch Mutter η und Stellvorrichtung n^l (Fig. 3) mit. dem Excenter m fest verbunden werden kann. Die kulissenartige Gleitbacke k¹ dient als Lagerung des Excenterringes m¹ und bewegt sich bei dessen Oscillation in den Führungen dd auf und ab, wobei der Schlitten b hin- und hergeschoben wird, /ι³ ist eine Feder, die durch eine Muffe k² nach Bedürfnifs gespannt werden kann (Fig. 3). Sie bewirkt den Rückgang der Excenter m und m^l mit Rad k in dem Moment, wo die Rolle p^l der Zahnstange ρ von der höchsten Stelle des Excenters 0 (Fig. 4) abläuft, g ist eine Führung für Gegenläger g-¹, die im Spindelstock c festgeklemmt ist. Auf ihr ist das verschiebbare Gegenlager g¹ mit verstellbarer Spindel g- und auswechselbarer Büchse gⁱ angeordnet, in welcher Büchse das cylindrische Ende des Werkstückdornes gelagert werden kann, g³ ist eine am Gegenlager angebrachte Gleitbackenführung mit Gleitstück g^:\ In letzteres kann ein im Reitstock der Drehbank gelagerter Zapfen eingreifen, um ein Ausweichen des Gegenlagers beim Angreifen des Werkzeuges am Werkstück zu verhindern. Fig. 7 zeigt einen Hebel für directen Antrieb der Spindel f, der an Stelle des Hebels q verwendet werden kann, in welchem Falle die Büchse ^¹ (Fig. 3) abgenommen und Hebel (Fig. -) aufgesetzt wird. · Diese Anord-

nung dient zum Hinterdrehen von Schneidwerkzeugen mit geringem Durchmesser.

Die Arbeitsweise und das Hinterdrehen von Schneidwerkzeugen mit geraden Nuthen ist folgender Art:

Auf der Spindel/(Fig. 3) sitzt eine Büchse ^¹, die durch einen Keil gegen Drehung geschützt ist. Auf dieser Büchse läuft lose das Rad mit Hebel q, der durch die in gewöhnlicher Weise angetriebene Drehbankspindel in Drehung versetzt wird. Dieses lose Rad treibt das Rad r, das mit Rad r¹ aus einem Stück besteht und auf dem Stift r²'lose läuft. Das Rad r¹ treibt Rad r^s, das mit Spindel f verkeilt ist. Dies ist der Antrieb der Spindel mit einer Uebersetzung von 1:5. Rad r steht in Eingriff mit Rad s, welch letzteres mit Rad s¹ ein Ganzes bildet und durch Scheibe t^l (Fig. 2 und 3) mit der Welle t verkuppelt ist. Bei obiger Uebersetzung macht auch Welle t fünf Umdrehungen, während Spindel/eine Umdrehung macht. Auf Welle t wird ein Rad aufgesetzt, das durch ein auf der Büchse des Bolzens u¹ angeordnetes Zwischenrad mit einem auf den Zapfen o¹ aufgekeilten Rade in Eingriff steht. Der Bolzen u¹ ist auf dem Stelleisen u verschiebbar. Zapfen o¹ mit Excenter 0 mufs während eines Umganges des Werkstückes so viel Umdrehungen machen, als letzteres Zähne hat. Dementsprechend ist auch das Uebersetzungsverhältnifs der oben beschriebenen, auf Welle t und die Zapfen u¹ und o¹ aufgesteckten Wechselräder zu wählen. Excenter 0 wirkt auf Zahnstange ρ und diese wiederum auf ein auf Welle k festgekeiltes Zahnrad /, wodurch letzterem eine dem Ausschlagwinkel β (Fig. 5) entsprechende oscillirende Bewegung ertheilt wird. Mit dem Rade / sind die verstellbaren Excenter rn und m¹ verschraubt, die wieder in dem Sinne auf den Schlitten b (Fig. 5) wirken, dafs sie ihn mit dem Werkstück gegen das Werkzeug führen, und zwar um den Weg a. Dieser Weg ist, unabhängig vom Excenter 0, durch die Excenter in und m^l verstellbar. Sobald das Excenter 0 (Fig. 4) an seinem höchsten Punkte von der Rolle p¹ abläuft, wird die Zahnstange sammt dem auf Welle k verkeilten Rade und den damit verschraubten Excentern durch die jetzt zur Wirkung kommende Feder k³ rasch zurückgezogen, wodurch auch derSchlitten mit Werkstück wieder um den Weg α vom Werkzeug zurückgebracht wird, damit das Werkzeug bei der folgenden Arbeitsbewegung des- Schlittens am nächsten Zahne angreifen kann. Statt dieser Feder und des Excenters ο kann auch ein zwangläiifiges Excenter benutzt werden, das die Zahnstange selbstthätig zurückzieht. Wenn Schneidwerkzeuge nur auf der Mantelfläche hinterdreht werden sollen, wie Zahnradfräser u. s. w., kann die Welle e (Fig. 3 und 4) so weit ausgezogen und so gedreht werden, dafs die an deren Flantsch eingefrästen Zähne mit der Zahnstange aufser Eingriff stehen.· Als Arretirung der Welle dient ein in die Löcher χ χ (Fig. 4) eingreifender Stift. Muffe h wird dicht am vorderen.Lager c¹ festgeklemmt, zur Verhinderung einer axialen Verschiebung der Welle e.

Zur Herstellung schräg hinterdrehter Fräser, wird die Zahnstange ρ mit den Zähnen des Flantsches der Welle e in Eingriff gebracht (Fig. 4), wodurch letztere eine oscillirende Bewegung erhält. Muffe h wird auf die Mitte der Welle e festgeklemmt. In dieser Muffe ist ein auswechselbares Segment mit links- oder rechtsgängigem schraubenförmigen Schlitz gelagert (Fig. i, 3 und 5), in den die Schraube h¹ eingreift. Durch die Muffe h und die oscillirende Bewegung der Welle e mit der in ihr rotirenden Spindel f werden die beiden letzteren zu einer axialen Verschiebung gezwungen und auf diese Weise eine schräge Hinterdrehung nach links oder rechts bewirkt.

Beim Hinterdrehen von Schneidwerkzeugen mit schraubenförmigen Nuthen mufs der Welle t bezw. dem den Schlitten hin- und herschiebenden Excenter eine Beschleunigung oder Verzögerung ertheilt werden, je nachdem eine linke oder rechte schraubenförmige Hinterdrehung erfolgen soll. Zu diesem Zwecke wird Scheibe tⁱ (Fig. 2 und 3) abgenommen, damit die Räder s und s¹ lose auf der Welle t laufen. Hierbei treibt Rad s¹ das mit Stift ν verkeilte Rad v\

Angenommen z. B. ein Schneckenradfräser mit zweifachem Gewinde, wie ihn Fig. 8 zeigt, habe eine Steigung 3-4 von 50 mm. Die schraubenförmige Nuth. habe auf die Länge von 1000 mm einen Umgang. Der Fräset habe acht Zähne, und das im Support der Drehbank eingespannte Werkzeug verschiebe sich parallel zur Fräserachse von rechts nach links bezw. von 1 - 2, und zwar auf einen Umgang des Fräsers um 50 mm. Während nun das Werkzeug eine Strecke von 1000 mm zurücklegen würde, so miifste der Fräser:

Länge der Schraubennuth = 1000 mm

Steigung des Gewindes = 50 mm
zwanzig Umdrehungen machen. In Fig. 8 kommt auf die Strecke von 3-4 ein Umgang des Gewindes; weil aber die Nuth schraubenförmig, ist bei 5 schon der achte Zahn, somit mufs sich Schlitten b mit Fräser an jener Stelle schon das achte Mal gegen das Werkzeug vorschieben. Diese Differenz vermehrt sich bei jeder Umdrehung des Fräsers und beträgt bei zwanzig Umdrehungen eine volle Umdrehung. Es werden nun auf Stift ν und Welle t entsprechende Räder aufgesetzt, die durch ein auf Bolzen ^¹ angeordnetes Zwischenrad mit einander in Eingriff sind, um der Welle t eine

der Schraubensteigung entsprechende Beschleunigung zu ertheilen. Das Räderverhältnifs für diesen Fräser wäre, weil beschleunigte Bewegung, 21:20. Das Rad mit einundzwanzig Zähnen käme auf Stift ν und das Rad mit zwanzig Zähnen auf Welle t zu sitzen. Durch die übliche Einschaltung von Wechselrädern -von Welle t auf Stift o¹ wird nun der der Zähnezahl des Fräsers entsprechende Schlittenvorschub erzeugt, in gleicher Weise wie bei Fräsern mit geraden Nuthen. Ist das Werkzeug durch den Fräser durchgelaufen, so zieht man dasselbe aus dem Gewinde zurück und läfst den ganzen Mechanismus der Vorrichtung sammt der Drehbank zurücklaufen, bis das Werkzeug am Anfang des Gewindes wieder angelangt ist, worauf der Fräser die frühere Stellung zur weiteren Bearbeitung wieder einnimmt. Während des Rückganges ist die Schaltklinke o² (Fig. 4) des auf Stift o¹ lose laufenden Excenters 0 aus der Auskerbung der Scheibe o³, die mit dem Stift o¹ fest verbunden ist, ausgelöst, Excenter und Schlitten stehen dann still. Im Moment der umgekehrten Bewegung schnappt jedoch die Schaltklinke wieder ein, worauf der Schlitten seine lineare Verschiebung wieder ausführt.

Durch die Wahl geeigneter Wechselräder und auch durch Aendern der Räder s¹ und v^l erhält man nun beliebige Beschleunigung oder Verzögerung der Vorschubgeschwindigkeit gegenüber der Umdrehung des Fräsers. Nichts steht im Wege, die Differenz für die Schraubenhinterdrehung auch durch ein Differentialrädersystem oder Planetengetriebe, etwa in Verbindung mit einer mit dem Hauptschlitten der Drehbank verbundenen Zahnstange oder dergl., zu erreichen, das auf das den Schlitten hin- und herschiebende Excenter ebenfalls beschleunigend oder verzögernd einwirken kann. Auch kann man das Excenter 0 direct auf die Schlittenführung α einwirken lassen und auf diese Weise den Schlitten ohne Zwischenglied vorschieben. In diesem Falle benöthigt man für jede Vorschubsveränderung des Schlittens ein besonderes Excenter.

Claims (3)

1. Patent-Anspruch ε:

   ι. Eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Hinterdrehen von Fräsern nach Patent ι ι 5535, dadurch gekennzeichnet, dafs die das Werkstück tragende, in einem Spindelstock eines auf einer Schlittenführung hin- und herbeweglichen Schlittens gelagerte Spindel durch eine Antriebsvorrichtung in continuirlich rotirende Bewegung versetzt wird, wobei von dieser Spindel oder auch direct von der Antriebsvorrichtung aus durch Einschalten von Zahngetrieben oder dergl. ein gewöhnlich oder zwangläufig wirkendes Excenter 0 angetrieben wird, welches entweder direct, auf die zur Lagerung des Schlittens b dienende Schlittenführung α einwirkend, oder aber in Verbindung mit einer Zahnstange, Hebel oder dergl. eine auf der Schlittenführung unverschiebbar gelagerte Welle in oscillirende Bewegung versetzt, von welcher aus der hin- und herbewegliche Schlitten mit Werkstück, entsprechend dem Mafse der Hinterdrehung des Werkstückes, bei jeder Umdrehung desselben so oft gegen das Werkzeug vorgeschoben wird, als das Werkstück Zähne hat.
2. 2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, da-.durch gekennzeichnet, dafs dem den Schlitten mit Werkstück hin- und herschiebenden Excenter von der Antriebsvorrichtung oder der das Werkstück tragenden Spindel aus durch Einschalten von Zahngetrieben oder dergl. eine Beschleunigung oder Verzögerung ertheilt wird, um Schneidwerkzeuge mit schraubenförmigen Nuthen herstellen zu können. . . ■ \
3. 3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs beim Arbeitsgange der das Werkstück tragenden Spindel das den Schlitten hin- und herschiebende, auf einem Stift lose laufende Excenter in Verbindung mit einer Schaltklinke, Kupplung oder dergl. die Drehung mit ausführt, wodurch der Schlitten hin- und hergeschoben wird, bei einer Drehung der Spindel im entgegengesetzten Sinne aber, also beim Zurücklaufen der Drehbank zum Zurückführen des arbeitenden Werkzeuges in die Anfangsstellung, ruhen bleibt, damit der Schlitten die hin- und hergehende Bewegung nicht ausführen kann und eine Beschädigung des zu hinterdrehenden Werkzeuges vermieden wird..

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.