DE1477517B2 - Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeug- materials gesehen, hinter den Bearbeitungswerkzeumaschine zum Herstellen von auf Drehautomaten gen bzw. bei einer Werkzeugmaschine, die ζ. Β runweiter zu bearbeitendem Rundmaterial — insbeson- des, geschältes Stangenmaterial spanabhebend verardere Schälmaschine — bzw. auf eine Werkzeugma- beitet, insbesondere Drehautomat, vor den Bearbeischine — insbesondere Drehautomat — zum spanab- 5 tungswerkzeugen, wie Formstählen, Abstechstählen, hebenden Verarbeiten von rundem Stangenmaterial. anzuordnen.

Auf Drehautomaten zu verarbeitende Rohre, Stan- Die Riefentiefe kann je nach Materialqualität und gen od. dgl., werden vielfach oberflächenbehandelt, Durchmesser des Werkstückes zwischen etwa einigen um die Walzhaut zu entfernen. Bei dieser Behänd- tausendstel und mehreren zehntel Millimeter schwanlung, beispielsweise durch Schälen, wird die Ober- io ken. Man ist dann, wenn man diese Anweisung befläche des behandelten Gutes verfestigt. Man nahm achtet, nicht nur in der Lage, das Abnutzen der nun bisher an, daß diese Verfestigung des Werk- Werkzeuge von Drehautomaten od. dgl. erheblich zu Stückes der Grund dafür war, daß sich die Werk- verringern, sondern auch in der Lage, die Ausstoßzeuge von Drehautomaten usw. verhältnismäßig leistung von Schälmaschinen oder ähnlichen Maschischnell abnutzen. Eine solche Verfestigung der Ober- 15 nen gegenüber den bisher üblichen zu steigern, weil fläche von insbesondere auf Drehautomaten weiter- ja durch das anschließende Erzeugen von Riefen zuverarbeitenden Werkstücken kann man vermeiden, od. dgl. eine beim Schälen od. dgl. erzeugte Oberwenn man beim Schälen mit niedriger Schnittge- flächen-Verfestigung bzw. Glätte des Werkstückes schwindigkeit arbeitet. Dies führt dann aber ganz keine Rolle mehr spielt. Besonders zweckmäßig ist automatisch dazu, daß sich die Ausstoßleistung von 20 es, dafür zu sorgen, daß die Riefen oder dergleichen Schälmaschinen und ähnlichen Bearbeitungsmaschi- erzeugenden Werkzeuge so ausgebildet sind, daß der nen verringert. Abstand der Riefen ungleich, vorzugsweise kleiner

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ist als die Spanschuppenlänge bei dem Zerspanungsnicht nur dafür zu sorgen, daß sich die Stähle ins- Vorgang. Sollen also Werkstücke mit bestimmten besondere von Drehautomaten nicht mehr so stark 25 Materialeigenschaften durch Riefen od. dgl. aufgeabnutzen wie bisher, sondern auch die Ausstoßlei- rauht werden, so bestimmt man beispielsweise in stung insbesondere von Schälmaschinen, die das in einem Drehautomaten die bei gewünschten Schnitt-Drehautomaten weiter zu bearbeitende Material geschwindigkeiten auftretende Spanschuppenlänge, oberflächenbehandeln, gesteigert werden kann. Aus- Liegt die Spanschuppenlänge fest, dann legt man den gegangen wird von der Fetsstellung, daß das Ab- 30 Riefenabstand am Werkzeug fest und wählt ihn beinutzen der Werkzeuge insbesondere von Drehauto- spielsweise so, daß er möglichst mit dem Faktor 2 maten nicht zurückzuführen ist auf die Oberflächen- bis 3 multipliziert die Spanschuppenlänge ergibt,
härte des weiterzuverarbeitenden Werkstückes bzw. Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen erdie Festigkeitserhöhung des Werkstückes, verursacht gibt, hat dieses Erzeugen von Riefen od. dgl., das beispielsweise durch den Schälprozeß, sondern zu- 35 erst nach der Oberflächenbehandlung des Walzgutes rückzuführen ist auf die Oberflächenglätte (Blankheit) beginnt, nichts zu tun mit dem bekannten Gestalten desselben, nachdem die Walzhaut, beispielsweise der Oberflächen von Gußstücken, die, nachdem sie durch Schälen, entfernt worden ist. Dies läßt sich aus der Gießerei kommen, sofort durch Drehen, Bohwie folgt erklären: ren, Fräsen od. dgl. bearbeitet werden sollen. Be-

Ist die Oberfläche des geschälten, geschliffenen, 40 kannt ist es nämlich, die Oberfläche eines Gußstückes

prägepolierten usw. Werkstückes verhältnismäßig mit rippenartigen Wulsten beliebigen Querschnitts,

glatt, so rutscht der Stahl beispielsweise des Dreh- in gerader oder beliebig krummer Linie verlaufend,

automaten, während der Vorschub weiterläuft. Das zu versehen, um diese Flächen in der ganzen Breite

Werkzeug greift nicht an, sondern drückt auf das auf einmal mit einem breiten Messer, Bohrer, Fräser

Werkstück, ohne daß der Zerspanungsprozeß be- 45 od. dgl. bearbeiten zu können (deutsches Patent

ginnt. Da nun jede Werkzeugmaschine eine gewisse 482 090). Das gleiche gilt bezüglich des Ablösens

Elastizität hat, entsteht eine verhältnismäßig hohe einer breiten Materialschicht in einem einzigen

Spannung, die sich entlädt, wenn das Werkzeug end- Schnitt, wobei vor dem Abnehmen der Schicht in

lieh angreift und in das Werkstück hineinschießt. Die Richtung des Abhebens der Schicht verlaufende

Dicke des Spanes ist also zunächst größer als ge- 50 Trennschnitte gelegt werden (deutsches Patent

wünscht und ändert sich dann, bis sich die durch die 432 320). In beiden Fällen verlaufen die Wulste bzw.

Elastizität der Maschine entwickelte Spannung ent- die Trennschnitte parallel zur Schnittrichtung, wäh-

laden hat. Dieses Auftreten derartiger mechanischer rend die erfindungsgemäß vorgesehenen Rillen im

Spannungen, die sich entladen, ist also die Ursache wesentlichen quer zur Schnittrichtung verlaufen,

der unverhältnismäßig hohen Abnutzung der Stähle, 55 Auch das Erzeugen von mindestens einer oder meh-

die in Drehautomaten angeordnet sind. reren Längsrillen am Umfang des Werkstückes vor

Dieser Nachteil, der auch zu einer ungleichmäßigen dem Schälen (»Stahl und Eisen«, 1951, S. 187,

Bearbeitung des Werkstückes in Drehautomaten Bild 18 f) bzw. nach dem Schälen (französisches Pa-

führt, kann nun vermieden werden, wenn die Um- tent 1 295 097) hat mit vorliegender Erfindung nichts fangsfläche des stangenförmigen Materials spätestens 60 zu tun. Werden solche Längsrillen vor dem Schälen

vor dem Verarbeiten desselben in Drehautomaten erzeugt, dann schälen die Messer der Schälmaschine

od. dgl. durch Erzeugen von zur Längsachse des Späne ab, die etwas dicker sind als die Tiefe der

Werkstückes parallel, schräg verlaufenden oder sich Längsrillen. Sind beispielsweise diese Längsrillen mit

kreuzenden Riefen od. dgl. aufgerauht wird. Die diese gleichem Abstand voneinander erzeugt worden, dann Riefen oder dergleichen erzeugenden Werkzeuge sind 65 ist die Länge jedes Spanes etwa gleich einem Drittel

also erfindungsgemäß bei einer Werkzeugmaschine, des Werkstück-Umfangs. Es wird das gleiche erreicht

die rundes Walzmaterial verarbeitet, also insbeson- wie dann, wenn Spanbrecher vorgesehen sind. Im üb-

dere schält, in der Bewegungsrichtung des Rund- rigen berührt jedes Schälmesser zunächst die Stirn-

fläche des noch nicht oberflächenbehandelten Werkstückes, so daß ganz andere Verhältnisse vorliegen als beim Drehen von schon oberflächenbehandelten Werkstücken. Wird ein Werkstück nach dem Schälen mit mindestens einer Längsrille versehen, dann läuft kein langer Span ab, sondern ein Span, der gleich dem Umfang des Werkstückes oder einem Teil des Umfanges desselben ist. Die oben erwähnte, durch Drücken des Werkzeuges auf das Werkstück entstehende verhältnismäßig hohe Spannung entsteht trotzdem, so daß die erfindungsgemäße Aufgabe nicht gelöst wird.

Um beispielsweise auf Drehautomaten weiterzuverarbeitende Werkstücke in einem Arbeitsgang sowohl von der Walzhaut zu befreien als auch mit Riefen od. dgl. für die Weiterverarbeitung z. B. in Drehautomaten zu versehen, können beispielsweise die dem Messerkopf einer Schälmaschine nachgeschalteten atmenden Führungen, die mit dem Messerkopf vorgeschalteten atmenden Führungen, wie Rollen- und/oder Backenführungen, zusammen als die Eigenfrequenz des zu bearbeitenden Werkstückes im Bearbeitungsbereich erhöhende Mittel wirken, auch als Riefen oder dergleichen erzeugende Mittel eingesetzt werden, wenn sie entsprechend ausgebildet sind. Man kann also beispielsweise die Backen von als Führungen verwendeten Spannhülsen mit Erhöhungen und Vertiefungen versehen, die die vorerwähnten Riefen erzeugen. Man kann aber auch die hinter den Bearbeitungswerkzeugen einer Schälmaschine od. dgl. vorgesehene Führung als Ring ausbilden, dessen Hohlquerschnitt zahnrad- bzw. kreissägenblattartig gestaltet ist.

Legt man Wert darauf, daß das auf einer Schälmaschine od. dgl. bearbeitende Material blank ist, weil es nicht weiterverarbeitet wird, auf der gleichen Maschine aber auch Werkstücke geschält werden sollen, die später in Drehautomaten od. dgl. weiterverarbeitet werden sollen, dann empfiehlt es sich, in der Bewegungsrichtung des jeweiligen Werkstückes gesehen, vor den Bearbeitungswerkzeugen des Drehautomaten ein Riefen oder dergleichen erzeugendes Werkzeug vorzusehen. Je nachdem, in welcher Weise ein Werkstück in einem Drehautomaten bearbeitet wird, kann man Riefen erzeugende Mittel maschinenfest oder gegenüber dem Maschinenbett drehbar lagern.

Das Zuordnen eines Riefen erzeugenden Mittels zu einer Schälmaschine od. dgl. bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß keine das zu schälende oder in ähnlicher Weise zu bearbeitende Werkstück gegen Verdrehen sichernde Mittel vorgesehen zu werden brauchen, da das Riefen erzeugende Mittel als Verdrehsicherung dient, wodurch sich der Aufbau von Schälmaschinen od. dgl. wesentlich vereinfacht.

Erfindungswesentliche Merkmale werden an Hand der Zeichnungen, die mehrere Ausführungsbeispiele offenbaren, erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch ein beispielsweise geschältes und dann mit Riefen versehenes Werkstück, wobei der Abstand der Riefen und deren Tiefe, in Umfangsrichtung gesehen, konstant ist,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Werkstück, dessen Riefen sägezahnartig gestaltet sind,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Werkstück, dessen Riefen ungleichmäßigen Abstand voneinander und ungleichmäßige Tiefe haben,

F i g. 4 eine Aufsicht auf ein mit Riefen versehenes Werkstück, dessen Riefen parallel zur Erstreckungsrichtung des Werkstückes verlaufen,

F i g. 5 eine Aufsicht auf ein mit Riefen versehenes Werkstück, dessen Riefen schraubenlinienartig verlaufen,

F i g. 6 eine Aufsicht auf ein mit Riefen versehenes Werkstück, dessen Riefen sich kreuzen,

Fig. 7 eine schematische Teilansicht einer Schälmaschine im Bereich des Messerkopfes, mit unmittelbar vor und unmittelbar hinter ihm angeordneten atmenden Führungen, von denen die Backen des unmittelbar hinter dem Messerkopf angeordneten Führungsmittels als Riefen erzeugende Mittel ausgebildet sind.

Das Werkstück 1 ist mit Riefen 2 versehen, die sich parallel zur Erstreckungsrichtung des Werkstückes erstrecken, gleichmäßigen Abstand voneinander haben und gleich tief sind. Die Tiefe der Riefen 2 kann je nach Material und Schnittgeschwindigkeit beim Schälprozeß zwischen einigen tausendstel und mehreren zehntel Millimetern schwanken.

Das Werkstück 3 ist mit Riefen 4 versehen, die die Oberfläche des Werkstückes etwa sägezahnartig gestalten. Wirkt ein Werkzeug beispielsweise von links her etwa in radialer Richtung auf das Werkzeug ein, und ist das Werkzeug — wenn auch verschiebbar — maschinenfest angeordnet, dann ist dafür zu sorgen, daß das Werkstück 3 entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft.

F i g. 3 zeigt ein Werkstück 5, dessen Riefen 6 sowohl verschiedenen Abstand voneinander als auch verschiedene Tiefe haben. In diesem Fall ist es genauso wie im Fall der F i g. 1 gleichgültig, ob das Werkstück gegenüber einem maschinenfesten Werkzeug in oder entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft.

Während die Riefen der Werkstücke 7 und 8 durch ein Werkzeug erzeugt werden, müssen zum Erzeugen der Riefen des Werkstückes 9 zwei Werkzeuge benutzt werden, da sich die erzeugten Riefen kreuzen. Um durch den umlaufenden Messerkopf 10 einer Schälmaschine geschälte Werkstücke in einem Arbeitsgang auch mit Riefen versehen zu können, ist die hinter dem Messerkopf 10 angeordnete atmende Führung 11 so gestaltet, daß sie das Werkstück 13 nicht nur einspannt, sondern auch mit Riefen versieht. Die über im Inneren eines ringförmigen Stützkörpers 12 angeordnete Schrägflächen 13 in ihrer radialen Bewegung gekoppelten und zur Achse des Messerkopfes zentrierten Führungsbacken 14, die unter Wirkung einer im Sinne des Verengens des Führungsdurchmessers wirkenden Feder 15 stehen, sind mit Vorsprüngen 16 versehen, die die jeweils gewünschten Riefen 17 in der Umfangsfläche des Werkstückes 18 einschneiden oder eindrücken. Selbstverständlich kann man an Stelle der atmenden Führung 11, die so bemessen ist, daß auch wirklich Riefen erzeugt werden, eine aus einem Ring gebildete und innen mit zahnartigen Vorsprüngen versehene Führung benutzen. Diese wirkt dann auch als eine die Eigenfrequenz des zu schälenden Materials erhöhende Führung, obwohl sie nicht als atmende Führung gestaltet ist. Die Atmung erfolgt dabei in der Weise, daß sich das Material, welches dicker ist als der zahnförmige Innendurchmesser der festen Führung, in die durch die Verzahnung gebildeten Hohlräume preßt. Vor dem Messerkopf ist dann zweckmäßig eine atmende Führung 19 vorzusehen, die dem

Grunde nach der atmenden Führung 11 entspricht, nur in entgegengesetzter Richtung öffnet bzw. schließt, wenn das noch nicht bearbeitete Werkstück an verschiedenen Stellen verschiedenen Durchmesser aufweist. Ist diese Durchmesserdifferenz des Rohmaterials nicht zu groß, so kann auch beispielsweise ein vor dem Messerkopf befindlicher Ring mit Verzahnungen zur Führung und Bildung eines Schwingungsknotens dienen. Das Einarbeiten solcher Riefen wirkt sich auch auf den Schälprozeß günstig aus und unterstützt die Drehmomentenaufnahme.

Aus dem oben Dargelegten ergibt sich, daß die vorbeschriebenen Riefen erzeugenden Führungen vor und/oder hinter den Messern von Schälmaschinen und auch vor den Werkzeugen eines Drehautomaten od. dgl. angeordnet werden können.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Werkzeugmaschine zum Herstellen von auf Drehautomaten weiterzuverarbeitendem Rundmaterial — insbesondere Schälmaschine —, dadurch gekennzeichnet, daß, in der Bewegungsrichtung des Rundmaterials gesehen, hinter dem (bzw. den) letzten Bearbeitungswerkzeug(en) (Messerkopf 10) der Werkzeugmaschine Mittel (16) vorgesehen sind, die der Erzeugung von Riefen (2; 4; 6) od. dgl. dienen.

2. Werkzeugmaschine — insbesondere Drehautomat — zum spanabhebenden Verarbeiten von rundem Stangenmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß, in der Bewegungsrichtung des Stangenmaterials gesehen, vor den Bearbeitungswerkzeugen, wie Formstählen, Abstechstählen, ein Riefen (2; 4; 6) od. dgl. erzeugendes Werkzeug vorgesehen ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die, in der Bewegungsrichtung des Rundmaterials gesehen, hinter dem Bearbeitungswerkzeug, wie Messerkopf (10) od. dgl., angeordnete Führung (11) bzw. Führungen als Riefen (2; 4; 6) od. dgl. erzeugende^) Mittel ausgebildet ist (sind).

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die hinter dem (bzw. den) Bearbeitungswerkzeug(en) vorgesehene Führung bzw. Führungen als Ring(e) ausgebildet ist (sind), dessen (deren) Hohlquerschnitt zahnrad- bzw. kreissägeblattartig gestaltet ist (sind).

5. Werkzeugmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Erzeugung von Riefen (2; 4; 6) dienenden Werkzeuge so ausgebildet sind, daß der Abstand der Riefen ungleich der Spanschuppenlänge beim Zerspanungsvorgang ist.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der dem Erzeugen der Riefen dienenden Vorsprünge od. dgl. (16) kleiner ist als die Spanschuppenlänge bei dem Zerspanungsvorgang.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen