DE1477631C3 - Gerät zum Bilden eines schrägen Schnittes an einem rotierenden Werkstück - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Bilden eines schrägen Schnittes an einem rotierenden Werkstück mittels eins nicht rotierenden Drehmeißels — insbesondere als Zusatzgerät für Drehmaschinen —, bei dem der nicht rotierende Drehmeißelhalter eine Pendelbewegung um einen in der Werkstückachse liegenden Schwenkpunkt ausführt und die Frequenz der Pendelbewegung mit der Drehzahlfrequenz des Werkstückes und deren Winkelausschlag mit dem gewünschten Schrägungswinkel der Werkstückfläche übereinstimmt, wobei als Antrieb für die Pendelbewegung des Drehmeißelhalters eine Antriebswelle dient, deren Achse die Werkstückachse schneidet und deren Drehzahl gleich der Werkstückdrehzahl ist.

Bei einem bekannten Gerät dieser Art (USA.-Patentschrift 2919 615) führt der Drehmeißelhalter kegelförmige Pendelbewegung aus, die eine kompliziert zusammengesetzte Taumelbewegung ist.

Dabei sind besondere Einrichtungen notwendig, um eine Drehung des Drehmeißelhalters während der taumelnden Bewegung zu verhindern.

Abgesehen von der komplizierten Bewegung des Drehmeißelhalters ist es bei diesem' bekannten Gerät praktisch nicht möglich, in großem Winkel liegende schräge Schnitte auszuführen, weil dann die Taumelbewegung übermäßig groß wird und weitere Teile der Antriebseinrichtung eine schnelle und übermäßige Bewegung erfahren, so daß der Verschleiß unangemessen groß wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät der einleitend genannten Art so auszuführen, daß die zum Bilden von schrägen Schnitten erforderliche Pendelbewegung des Drehmeißelhalters auf einfache Weise und mit einfachen Mitteln erzeugt wird. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Pendelbewegung des Drehmeißelhalters in einer Ebene um eine feste Achse erfolgt, welche die Werkstückachse im Schwerpunkt der der Pendelbewegung des Drehmeißelhalters rechtwinklig schneidet.

Eine solche einfache Pendelbewegung des Drehmeißelhalters kann mit einer einfachen Halterung und einem einfachen Antrieb erzeugt werden, wobei gleichzeitig die Vorteile erzielt werden, daß die Einrichtung wenig Raum benötigt und nur eine kleine Drehmasse hat.

Außerdem können mit diesem Gerät schrägere Schnitte als mit dem bekannten Gerät ausgeführt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeijpiel erläutert.

F i g. 1 ist eine Seitenansicht des Gerätes gemäß der Erfindung in einer Mehrspindeldrehmaschine;

Fi g. 2 ist eine Draufsicht auf das Gerät gemäß Fig.l;

F i g. 3 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilansicht, welche die Lagebeziehung zwischen Werkstück und Werkzeug wiedergibt.

In der Zeichnung ist die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben, bei der das Gerät nach der Erfindung 11 ein Bearbeitungszubehör für eine Mehrspindeldrehmaschine 12 für Stangenmaterial 14 oder Einzelwerkstücke bildet. Die Mehrspindelmaschine kann von einer beliebigen bekannten Art sein, die eine Anzahl Spindeln 13 enthält, die auf einer (nicht dargestellten) Spindeltrommel angeordnet sind, die in eine Mehrzahl.von Spindelstellungen schaltbar ist. Die Mehrspindeldrehmaschine 12 kann den üblichen Hauptwerkzeuglängsschlitten 15 haben, auf dem mehrere Flächen ausgebildet sind, deren Zahl der Anzahl Spindeln entspricht, und der auf der gleichen, zentralen Achse wie der Spindelträger angeordnet und längs dieser Achse bewegbar ist. Dieser Hauptwerkzeugschlitten 15 kann auf seinen verschiedenen Flächen Werkzeuge oder Zubehörteile zum Bearbeiten der Werkstücke in den verschiedenen Spindelstellungen tragen, z. B. einen nicht dargestellten Bohrer, um in dem Werkstück 17, wie es in F i g. 3 dargestellt ist, eine axiale Bohrung 16 zu erzeugen. Dieses axiale Bohren kann an einer Spindelstellung vorgenommen sein, die der in der Zeichnung dargestellten Spindelstellung vorangeht, an welcher die Erzeugung der Schrägfläche am Werkstück durchgeführt wird.

Das Gerät ist auf der Fläche 20 des Hauptwerkzeugschlittens 15 angeordnet, wobei sein Sockel 21 durch Bolzen 22 auf der Fläche 20 befestigt ist. Das vordere Ende des Sockels 21 trägt einen Schwenkzapfen 23, dessen Achse 24 die Achse 25 des Werkstückes 17 schneidet. Diese beiden Achsen 24 und 25

verlaufen rechtwinklig zueinander und bestimmen an ihrem Schnittpunkt eine Werkstückbearbeitungsstelle 26.

Auf dem Schv/enkzapfen 23 ist ein Werkzeughalter 29 in der Ebene der F i g. 2 schwenkbar gelagert. Dieser Werkzeughalter 29 ist über einen spitzen Winkel verschwenkbar, und in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der spitze Winkel 10° für einen Abdrehvorgang in einem Winkel von 5° relativ zu einer Ebene, die senkrecht zur Werkstückachse 25 verläuft. Der Werkzeughalter 29 trägt an seiner Vorderseite ein Schneidwerkzeug 30, das auf die Stirnseite des Werkstückes 17 einwirkt. Dieses Werkzeug 30 hat eine erste Schneidkante 31 und eine zweite Schneidkante 32, die sich seitlich nach gegenüberliegenden Seiten der Werkzeugachse 33 erstrecken. Die erste Schneidkante 31 und die zweite Schneidkante 32 erstrecken sich in entgegengesetzten Richtungen, da sie auf gegenüberliegenden Seiten der Werkstückachse 25 liegen. Das Werkzeug 30 hat weiterhin Schneidkanten 34 zur Bildung einer Fase an der Bohrung 16 des Werkstückes 17.

An dem Werkzeughalter 29 ist eine kreisbogenförmige Führungsleiste 37 befestigt, die mit einer kreisbogenförmigen Führungsleiste 38 zusammenpaßt, die an dem Sockel 21 befestigt ist. Die Führungsleiste 37 liegt an einer Abnutzungsplatte 39 an, die an dem Sockel 21 befestigt ist. Diese Führungsplatte 37, 38 und die Abnutzungsplatte 39 widerstehen Kräften, die in einer Richtung parallel zur Schwenkzapfenachse 24 wirken, und sie gewährleisten daher, daß der Werkzeughalter 29 sich nur in der Ebene der F i g. 2 bewegen kann. An dem Hinterende des Werkzeughalters 29 ist ein gabelartiges Joch 40 befestigt, das eine erste und eine zweite ebene Fläche 41 bzw. 42 aufweist, die parallel zueinander und parallel zur Schwenkzapfenachse 24 liegen. Diese ebenen Flächen 41 und 42 liegen in gleichem Abstand auf gegenüberliegenden Seiten der Schwenkzapfenachse 24 und auf gegenüberliegenden Seiten der Werkzeugachse 33. In dem Joch 40 ist ein Gleitteil 43 angeordnet, der gegenüberliegende zylindrische Flächen 44 hat, die mit den ebenen Flächen 41 und 42 im Gleiteingriff stehen. Sowohl in den ebenen Flächen 41 und 42 als auch in den zylindrischen Flächen 44 können gehärtete Einsätze vorgesehen sein, die der Abnutzung widerstehen.

Die Maschine 12 dreht das Werkstück 17 mit einer bestimmten Geschwindigkeit über eine nicht dargestellte Antriebsverbindung, die außerdem eine mit Keilnuten versehene Antriebswelle 47 mit der gleichen Geschwindigkeit dreht. Diese Antriebswelle 47 ist über eine Kupplung 48 mit einer Kurbelwelle 49 verbunden, die in einem Gehäuse 50 gelagert ist, das auf der Werkzeugschlittenfläche 20 befestigt ist. An dem vorderen Ende der Kurbelwelle 49 befindet sich eine Kurbel 51, deren Kurbelzapfen 52 in den Gleitteil 43 eingreift. Der Werkzeugschlitten 15 ist, wie oben erwähnt, durch einen innerhalb der Maschine 12 angeordneten Mechanismus, z. B. eine Hauptsteuertrommel, in Längsrichtung bewegbar, um eine Bewegung der Werkzeuge und der Zubehörteile gegen die von den Spindeln gedrehten Werkstücke und von ihnen weg hervorzurufen.

Arbeitsweise

F i g. 2 zeigt die Kurbel 51 in der einen Endstellung ihres Hubes. Diese Kurbel 51, der Gleitteil 43 und das Joch 40 wirken als Kreuzkopf, um die Drehbewegung der Antriebswelle 47 in eine einfache harmonische Hin- und Herbewegung umzuwandeln. Diese bewirkt, daß der Werkzeughalter 29 in einer einfachen harmonischen Bewegung um die Achse 24 des Schwenkzapfens 23 schwingt. Demgemäß hat auch das Werkzeug 30 die gleiche Bewegung. Da das Werkstück 17 sich mit der gleichen Geschwindigkeit und in Synchronismus mit der einfachen harmonischen Bewegung des Werkzeuges 30 dreht, so ergibt sich, daß bei einer 180°-Drehung des Werkstückes 17 sich die Kurbel 51 um 180° gedreht hat, um die Werkzeugachse 33 mit maximalem Ausschlag auf die gegenüberliegende Seite der Werkstückachse 25 relativ zu der in F i g. 2 wiedergegebenen Stellung zu verschieben. Daher verschwenkt sich bei dem gegebenen Ausführungsbeispiel die Werkzeugachse 33 aus der Mittelstellung um plus und minus 5° relativ zur Werkstückachse 25. Die Schneidkanten 31 und 32 des Werkzeuges erzeugen daher eine Winkelfläche 55 an dem Werkstück 17, wenn der Werkzeugschlitten 15 in Längsrichtung so vorbewegt wird, daß sich das Werkzeug 30 an der das Werkstück bearbeitenden Stelle 26 befindet. An dieser Bearbeitungsstelle liegt die Mitte des Werkzeuges 30 auf der Werkstückachse 25, und demgemäß wird die Winkelfläche 55 an dem Werkstück 17 gebildet. Die Abfasschneidkanten 34 an dem Werkzeug 30 erzeugen gleichzeitig eine Fase 57 am Ende der Bohrung 16 des Werkstückes.

F i g. 3 zeigt das Werkzeug 30 längs der Achse 25 etwas zurückgeführt, wie es der Fall ist, wenn der Bearbeitungsvorgang gerade beendet ist und wenn der Werkzeugschlitten 15 sich zum Freilegen des Zwischenraumes zwischen den verschiedenen Werkzeugen am Werkzeugschlitten 15 und den Werkstükken an den Spindeln bei der Vorbereitung zum Schalten des Spindelträgers zurückgezogen ist. In F i g. 3 ist schematisch ein Absteckwerkzeug 56 dargestellt, das senkrecht zur Werkstückachse 25 bewegbar ist, um das fertige Werkstück 17 von dem Stangenmaterial 14 abzustechen.

Das Gehäuse 50 kann auf der Werkzeugschlittenfläche 20 vorwärts und rückwärts verschoben werden, um den Winkelausschlag des Werkzeughalters 29 etwas zu verändern. Dies ermöglicht eine genaue kleine Einstellung des maximalen Anschlagwinkels und demgemäß des Winkels des Schnittes am Werkstück 17. Die Kupplung 48 gestattet eine genaue Winkeleinstellung zwischen der Welle 47 und der Kurbel 51. Dies ermöglicht beispielsweise eine Einstellung des höchsten Punktes der Winkelfläche 55 relativ zu irgendeiner anderen Bezugsmarke am Umfang des Werkstückes 17, beispielsweise einer Keilnut. Dies ist möglich, weil die Stellung der Kurbel 51 relativ zur augenblicklichen Lage des Werkstückes 17 eingestellt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

I 477 Patentansprüche:

1. Gerät zum Bilden eines schrägen Schnittes an einem rotierenden Werkstück mittels eines nicht rotierenden Drehmeißels — insbesondere als Zusatzgerät für Drehmaschinen —, bei dem der nicht rotierende Drehmeißelhalter eine Pendelbewegung um einen in der Werkstückachse liegenden Schwenkpunkt ausführt und die Frequenz der Pendelbewegung mit der Drehzahlfrequenz des Werkstückes und deren Winkelausschlag mit dem gewünschten Schrägungswinkel der Werkstückfläche übereinstimmt, wobei als Antrieb für die Pendelbewegung des Drehmeißelhalters eine Antriebswelle dient, deren Achse die Werkstückachse schneidet und deren Drehzahl gleich der Werkstückdrehzahl ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelbewegung des Drehmeißelhalters in einer Ebene um eine feste Achse (24) erfolgt, welche die Werkstückachse (25) im Schwenkpunkt der Pendelbewegung des Drehmeißelhalters rechtwinklig schneidet.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelbewegung eine einfache harmonische Bewegung ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmeißelhalter mit einem gabelartig ausgebildeten Ende (40, 41, 42) eine am Vorderende der Antriebswelle (49) angeordnete Kurbel (51) umgreift.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (31) und die Werkzeugachse (33) in der Pendelebene liegen.