DE1552239A1

DE1552239A1 - Bidirektional gesteuerte Kopierwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE1552239A1
Application number: DE19661552239
Authority: DE
Inventors: Rene Defandre
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-02-24
Filing date: 1966-02-24
Publication date: 1970-02-19
Also published as: CH442925A; US3391605A; FR1452619A; DE1552259A1; GB1123662A

Description

55°

DFREPA, Etablissement pour le Developpement, Recherches et Fabrications Ir^u

Vaduz (Liechtenstein)

Bidirektional gesteuerte Kopierwerk eismaschine.

Die Fertigung von Drehteilen durch Kopieren wird ir. allgemeinen auf Spitzendrehbänken oder auf Karusseldreh·· bänken vorgenommen. Das zu bearbeitende Werkstück wirddazu auf der Planschelbe zenfcriej?f Und, festgelegt* rfie Schablone auf dem Iiaschinenk&pper_t wöhrend d$r Sthn%i4* Btahl und der Fühler von einem Support gehalten wtrdeij, de» sowohl in einer Richtung bewegbar ist, die p*l»aiid||?. zur Achse des Iferkstückträ^ers liegt, vrozu geeignet» An* triebsmittel vorgesehen sind, wie auch in einer quer claau verlaufenden Etchtung unter der Wirkung von .Impulsen, die-"'in dem "Fühler entsteiien_s wenn er.wü'irend dar Antriebs·· bewegung die Schablone abtastet«

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Diese -^Tethode lf'f.t ".ich verh?'ltnis"\'.ür>t.3 leicht verwirklichen, v/enn en sich um '*erl:«3tiic¹:e rr.ssi'-or ^r>r"F3o handelt und vor aller, um Jrehteile, r'eren zu '-.oplerem!s Torr l'oaxlal zur Drehachse des "erl:3t"ic':s verlauft; an.'¹ er ¹S 1st e3, v/enn es sich um grosse Uerl'st'tcke handelt und vor allen um Stücke, die nicht umlaufen ur. eine hähne₉ die mit der Achse der zu kopierenden Form zusamnenf"lit· Derartige Teile können soirit über die Kapazität einer '-Jerkzeurcmaschine hinausgehen oder auch wegen ihrer Unsyrr-etrie Unwuchten hervorrufen, die für das Arbeitsergebnis sehr nachteilig sind.

Um solche Schv/ierigkeiten zu umgehen, sind schon Maschinen vorgeschlagen worden, bei denen das zu bearbeitende Werkstück feststeht, wfihrenc! das Eearbeitun.^swerkzeus, als urlaufendes '.'erkzeu.; ausgebildet, und derPühler so beerest werden,' da3 sie je zv/ei geradlinige Bewegungen in «wei best^jnmtenRichtungen unter der Wirkung von zwei Steuervorrichtungen ausführen, die getrennt synchronisiert Bind durch elektrische oder elektronische T-!ittel# Derartige Anlagen sind sehr kostspielig und ergeben nicht immer die erwünschte Genauigkeit j vor allen wegen des toten Ganges In de*n kinematischen Verknüpfungen, besonders bei der Umkehrung

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der BewecungsrichtunT«

"lit der Erfindung soll daher eine Haschine vervrirklicht werden, die derartige Bearbeitungen vorzunehmen gestattet, die aber nicht die Haehteile der bisher benutzten "as cn inen auf v/eist.

Die erfindungagemässe Maschine v/eist daher folgende Einzelelemente auf; ein erstes Tragelement, auf dem einerseits ein drehbarer Teller mit einem in radialer Richtung darauf verschiebbaren Werkzeugsupport für Planarbeit angebracht int und andererseits ein auf dem ersten Tragelement in einer Richtung senkrecht zur Achse des Plandrehtellers bewegbarer Kopierfühlerhalter; ein zweites Tra^element, auf den einerseits ein von dem in der. 'ierkzeugsurr°^rt des Plandrehtellers gehaltenen Werkzeug zu bearbeitendes "erkstück angebracht 1st und andererseits eine von dem Kopierfühler abzutastende Schablone, wobei das erste und das zweite genannte Tra.^element relativ zueinander in einer Richtung verschiebbar sind, die parallel zur Achse des Plandrehtellers verläuft; Antriebsmittel für die Radialbewegüng des Uerkzeugsupports; eine einfache mechanisch· Verbindung zwischen dem Fühlerhalter und der Steuerung für den Radialvorschub des Werkzeugsupports; schließlich eine Einrichtung zum Versehieben der beiden genannten

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Tragelemente in der richticen Richtung nach "aßßabe von Ir.pulsen, die von den die Schablone abtastenden Fühler herrühren, der diese Irpulse wMhrend der Bewegung abgibt, die von dem Fühierhalter synchron mit der radialen Vorschubbev;ecung des Werkzeugsupports vorgenommen wird.

T'it einen derartigen Aufbau wird es möglich, Werkstücke von sehr grossen Ausmaßen und beliebiger Gestalt zu bearbeiten, sogar Werkstücke ohne Symmetrieachsen, weil diese Werkstücke nicht in Drehung versetzt werden und daher keine Unwuchten hervorrufen oder Bereiche ausweisen können, die der Kapazität der Maschine nicht angepaßt sind» Im übrigen beschränkt die unmittelbare mechanische Verbindung zwischen dem Fühlerhalter und dem Antrieb für den Radialvorschub des Werkzeugsupports für die Planarbeit die Wirkung von totem Gang auf ein iUisserstes Minimum für die Genauigkeit des Kopiervorgangs*

Bei einer zweekmässigen Ausführung der Maschine wird eine Bohr- und Fräsmaschine mit horizontaler Spindel an einem Plandrehteller verwendet, wobei der Spitidelhalterbock bett« die Aufspannplatte das erste bzw· das zweite der genannten Tragelemente darstellen.

Bei einer Ausbildung der Erfindung wird das zweite Trag-

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element als Schlitten ausgeführt, der auf der Aufspannplatte in einer zur Spindelachse parallelen Richtung verschiebbar ist.

Bei einer weiteren Au3führunßsform ist der Spindelhalterbook waagerecht in einer Richtung parallel zur Achse der Spindel auf einem Schlitten verschiebbar, der sich auf einem Ständer bewegen läßt, und cta3 zv;eite Tragelement ist feststehend auf der Aufspannplatte angebracht.

Es ist auch möglich, die Spindel vertikal auf einem Ständer verschiebbar anzubringen, der seinerseits in der -Waagerechten in einer Schlittenführung parallel zur Richtung der Maschinenspindel verschiebbar ist, wobei das zweite Tragelement feststehend auf der Aufspannplatte angebracht ist. · ·

Bei einer bevorzugten Ausführung·form wird der Fühlerhalter von einem Support getragen, der oich in einer Schlittenführung verschiebt, die senkreoht zur Achse des Plandrehtellers verläuft und die eine Zahnstange aufweist, welche in Singriff steht mit einem Zahnritzel, das am Ende einer Gelenkwelle angebracht 1st, deren anderes Ende ein weiteres Ritzel trögtj das in Eingriff steht mit einer Zahnstange,

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clie nit einer "eil in Verbindung steht, uelcboE r'eetunf-teil den Antriebe für den ™.a-:lialvorsc'.:ub 'los Flandrehtellersupports ist»

Bei eiivor bevorzugten Ausführung for η './ircl das -enanr.te Teil des Ar.trlebj für den Radialvorachub dos Mancrehtellersupports 'lurcii die I'obrsr-inclel der faschine .ir.rr:estellt.

Zu η besserer. Ver3tc'ndnis '¹Cr frf irrJun * v.'ercler. i^r~ fclrer. le-n als die Erfindung nicht beerengende "eispielc "ohrere üu3-führun^oforren f"r erfirclunfsgerfsae KopiorTiscMner. ? r Hand der "it Zelchrun"en versehenen ^enchrelbur· ''ar.r.stellt.

Die Figuren haben folgende Tedeutunr:

Pig» 1 scheratische Vorderanniclit einer orfindiT.^s^or^ossn

■ "cjpiereinrichtung au*¹ einer· hcrizor.taler. ::chr- unc! ^rr.-Ä raschine nit einerc Aufbau ..us v'erl:zeur^>vialtei* urd r,chab lonenhalter auf der Auf spannplatte;

Pi3« 2 zu der Darstellung nach Fi:·. 1 gehörige Draufsicht;

Fig. 3 Seitenansicht (in vergrasserten Hafstab) des H&uptteil3 de3 in Fi£» 1 ^ezei^ton Aufbans;

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Vl;;* ¹J zu der Darstellung r.ich TIr*. 3 reh"ri~e Drau^n nach clnor ,)rehun~ rtea Tlandrehtellers un: Qo ;

· 5 Seitenansicht aus der :Uchturr: des"Pfeils V in ^1?ir;. 3} ■

. 6 Schnitt in -r^'nserer. Maßstab li^f.nrs der Linie VI-VX in Pi·;. 3, ebenfalls nach einer Drehung des Plandrehtellers αη 9o°j

. 7 Schnitt li.'nrs der Linie VII-VII in Pig. 6;

. 3 Schnitt in etwas verrcrrissertem naß stab I"ng3 der Linie VIII-VIII in PiR. 6j

Fig. 9 ,Schnitt in noch gri'sserem "Maßstab län&s der Linie IX-IX in Fie. Sj

Fig.lo Schnitt län^s der Linie X-X in Fig.. 9, wobei der Plandrehteller, der vor der Schnittebene liegt, in Vorderansicht dargestellt istj

FIg,11 Schnitt längs der Linie XI-XI in Fig, loj

Pig* 12 den oberen Teil der Fig. 3 in -.rösserer¹ "'aßstab, d.h. einen Schnitt län-s der Linie XII-XII in Fig. 4j

Fig. 13 einen Schnitt in grösserem ^a^stab l£ngs der Linie XIII-XIII in Fig. 4;

Fig. 14 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils XIV in Fig. 12;

Fig. 15 Schnitt längs -der Linie XV-XV in Fig. 14;

Fig. l6 Abänderung der in Fig. 1 dargestellten Kopiervorrichtung, angewandt bei einer Bohrmaschine rit Aufspannplatte, auf der dan Hodell unc¹ dJe zu bearbeitenden !werkstücke fest angebracht sind, während das Werkzeug und der Fühler von einer horizontal verschiebbaren Spindel auf einem Schlitten gehalten werden, der an einem Ständer verschiebbar ist;

Fig. 17 eine weitere Abänderung, bei der das Modell und das zu bearbeitende Werkstück auf einer Aufspannplatte befestigt sind, während Fühler und Werkzeug von einer Spindel gehalten werden, die vertikal

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auf einem Ständer verschiebbar ist, der sich in horizontaler Richtung auf einem Maschinenbett bewegen kann.

Bei der schematisch in den Pig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform wird eine Bohr- und Präsmaschine mit einer horizontalen Werkzeughalterspindel verwendet, die in einem Reitstock 1 angebracht ist, der sich vertikal an einem Ständer 2 verschieben läßt; die zu bearbeitenden Werkstücke, also loa, lob, loc, Iod, sind an den Seitenflächen eines drehbaren Bauteils 5 angebracht, das um eine vertikale Achse auf einem Schlitten 6 gedreht werden kann, der sich in Richtung der Pfeile f₁ und f₂ auf einer Grundplatte 7 horizontal verschieben läßt; die Grundplatte 7 ist auf der Aufspannplatte 2 der Maschine angebracht. Der Drehsupport 5 für die zu bearbeitenden Teile weist an seinem Oberteil eine nicht-drehbare Platte 9 auf, die ein Modell 12 an einem Winkelstück 13 trägt. Als drehbare Tragvorrichtung für die Werkstücke kommt zum Beispiel die von der Anmelderin am 6» August 196¹I in einer französischen Patentanmeldung beschriebene "Drehbare Einrichtung für die Aufnahme von zu bearbeitenden Werkstücken¹¹ in Beträcht, ·""■■·

Der Ständer 2 ruht auf einem Maschinenbett H, das insgesamt

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senkrecht zu der Aufspannplatte 3 verläuft·

Das Werkzeug zum aufeinanderfolgenden Bearbeiten jedes Werkstücks, etwa des Werkstücks loa, befindet sich in einer Anordnung, die von einem Scheft 15 gehalten wird, der an der Vorderfläche des Reitstücks 1 angebracht ist und der Fühler 11 sitzt in einem Fühlerhalter 16, der an einem Arm 17 angebracht ist, welcher mit einem auf der Oberstite des Reitstocks 1 befestigten VJinkel 18 verbunden ist* Werkzeug und Fühler stehen in Wirkverbindung über eine mechanische Verbindung, die noch im einzelnen beschrie ben w±ä.

Der Schaft 15 wird an einer Vorderseite des Reitstocks durch Schrauben 21 befestigt (Fig· 3 und 4). Im Schaftinneren befindet sich eine umlaufende Hohlspindel 23 (Fig. 6) die in zwei Kegelwalzenlagern 24 und 25 ruht, die an den beiden Enden der Spindel angeordnet sind, Der Aussenring des Lagers 24 ruht in einer Büchse 26, die am Aussenende des Schafts 15 mit Schrauben 27 festgelegt ist, während der .Innenring sich gegen eine Schulter 28 in der Hülse abstützt. Der Aussenring des Lagers 25 liegt direkt in der Bohrung des Schafts 15* während der innere Lagerring sich gegen eine Seite eines Dichtungsringes 29 abstützt; die

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Spindel 23 wird in ihren beiden Lagern an Ort und Stelle gehalten durch eine Gewindemutter 31» die auf einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 32 der Spindel geschraubt ist und sich gegen die andere Seite des Dichtungsringes 29. abstützt. Dieser Aufbau macht es möglich, die beiden Lager unter eine Vorspannung zu setzen· Die butter 31 ist mit einer Bremse versehen, die gebildet wird aus einer Schraube 33, die sich auf ein Kupferplättchen 34 abstützt, das gegen den Gewindeabschnitt 32 der Spindel drückt»

An der Seite des Lagers 25, gegenüber dem Dichtungsring 29» befindet sich ein vielterer Dichtungsring 36, und das für das Lager benötigte Schmiermittel wird durch eine Schmiervorrichtung 37 eingeführt.

Das für das andere Lager 24 erforderliche Schmiermittel wird durch eine Schmiervorrichtung 39 eingeführt und wird von den Abdichtungsringnuten 41 festgehalten, die in den Boden des Gehäuses 26 eingeschnitten sind, und durch Abdichtungsringnuten 42 des zugeordneten Endes der Hohlspindel 23.

Die Hohlspindel 23 wird von der Frässpindel 41 der Maschin ne aus über ein Oldhamgelenk in Drehung versetzt, das ein

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Halb^elenk 42 aufweist, das nit Schrauben 43 an der Frässpindel 41 befestigt ist, und eine Gelenkhf'lfte 44, deren bohrung Rillen 45 im Eingriff mit zugeordneten Rillen aufweist, die in das entsprechende Ende der Hohlspindel 23 eingeschnitten sind, auf die die Gelenkhälfte aufgeschraubt ist. Ein ZHBLteiliger Ring 47 dient als axialer Anschlag für die Gelenkhälfte 44, die durch eine elastische Verbindung JjR gehalten wird, welche in einer entsprechenden Ringnut der Spindel 23 liegt.

Der Oldhamring 51 ist an der Gelenkhälfte 42 mit Schrauben 52 befestigt{ er dient zum Verbinden der beiden Gelenkhälften 42 und 44 und damit der Hohl3pindel 23 mit tier Prässpindel 41.

In öusseren End· der Hohlspindel 23 ist nit Schrauben 55 und Einstellatifttn 54 eine Hülse 56 zentriert und befestigt» Die Hülse 56 besteht aus zwei Teilen 56a und 56b, die mit Schrauben 57 (Fig· 8) und einem Einsteilstift 5?a ittBfttfflnenpesetzt Bind. Zentrisch am Ende der Hülse 56 und etwas vorspringend gegenüber dem entsprechenden Ende der Hohlspindel ist mit Schrauben 58 (Pip;. Io und Fig. 11) ein Plandrehteller 59 befestigt. Der Drehantrieb des Plandrehtellers 59 durch die lohlspindel 23 wird über zwei Keile 6l vorgenommen, von denen

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ein einzelner in PI*¹;» 6 dargestellt let und die Jeder an der Spindel 23 durch eine Schraube 62 befestigt und ausserdem gleichzeitig in eine Radialnut 63 der Spindel 23 und eine Radialnut 64 des Plandrehteilers eingelegt sind«

Der Plandrehteller 59 weist einen V/erkzeugsupport 6C auf, der an seiner Ausrar.rtolte Nuten 67, 68 (Pip;» 9 und Io) in T-Form zur Anbrinrunp; eines Werkzeughalters 71 besitzt* Ein Halteflansch 72, der durch Schrauben 73 befestigt 1st, und ein mit .Schrauben 75 angebrachter verstellbarer Plansch 7^l\ gestatten, eine spielfreie Verschiebung des Schlittens auf dem Plandrehteller 59, Eine flchmiervorrlchtunf·; erntfrrlicht über Leitungen 77 (Pip;. 9) die Schmierung der oieitflachen an dem Support 66, so da.?, dieser stoßfrei auf der T'landrehteller verschoben werden kann»

Zwei Bronzestäbchen 7% (Fig. 6), die mit Schrauben 7^f1a auf dem Teller 59 befestigt sind, und zwei mit Schrauben 7°a (Fig« 9) ebenfalls auf dem Teller befestigte vreitere ^pti^:bchen 79 verhindern das Eindringen von Staub und Spänen in d?s Innere der Hohlspindel 23 durch die Spalte 80a bzw, 8ob.

Der Werkzeugsupport 71 ist, als Beispiel■ ff^!<r andere Werkzeughalter, mit Bolzen 8l angebracht, deren Kopf in eier Hut

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-indes r>uiT°rt3 66 liiuft, und rit ^f'chraubon '"2, die mit \M^r-rkantmittern 83 versehen sind, uelche U der !Tut 6R lie^rf>r. Fin Schneidstahl 8*1 ist mit .Schrauber. 'ΐ> in den U

Die Gleitbewegung des Supports ßb auf -lon Plandrehtellnr :;eht unter der Wirkung einer Mechanik vor -jich, die zunächst Giro Zahnstanne 37 (Pig. 6 und 9) aufve-st, (Ue an den .ⁿurr^oi't irit Fchrauben 88 angebracht und ^It einer Teil 39 festr'-els".t ist.

Mit der Zahnstange 87 im Eingriff .iteht ein Paar Ritzel 91 (vgl· auch Fig. 1ο)_β die auf einer rotierenden IJutwelle befestigt sind; die Nutwelle i3t an ihren Knden in zwei Larger 931 9¹I aufgenommen_# die in zwei koaxialen bohrungen 95» 9ö der Spindel 56 durch awei elastische Sicherungsringe 9^, 99 gehalten werden, die in zwei zugeordnete Hingnuten der Bohrungen greifen«

Die beiden Zahnradritzel 91 stehen in Eingriff mit zwei Verzahnungen eines anderen Zahnrads lol, das in entsprechender Weise auf einer Nutwelle Io2 angebracht 1st, die in zwei Lagerungen Io3, lo^ gelagert ist, welche in zwei entsprechenden Koaxialbohrungen 1ο5, 1ώ der Hülse 56 gefaßt und darir von

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;ν..·οΙ federnden Sicherungsringen Io7| loB gehalten sind.

Dar, Zahnradritzel lo] wird von einer Zahnstange 111 (■'i-, 6) mit insgesamt zylindrischem Querschnitt angetrieben, die in einer LCnrsbohrung 112 der Hülse 56 verschiebbar ist. Der Schaft H¹J der Zahnstange ill ist mit einer Tc'iraube 115 und zwei Stellstiften 115a (siehe auch Fig. 8) an einer Platte 116 befestigt, die ihrerseits am Ende der gleitenden Bohrspindel 117 der Maschine mittels Schrauben 118 angebracht ist. Aus Zusammenbaugründen ist der Kopf jeder Schraube 118 in einen zylindrischen Käfig 121 gesetztι der so lang ist, daß der Gewindeteil der genannten Schraube aus der Bohrspindel 117 herausgeschraubt werden kann, während ein Federring 122, der in einer Ringnut in der Innenwand des IZSfigs in der IU'.he seines offenen Endes sitzt, die Schraube bei der Demontage am Herausfallen hindert. Man erreicht die Schraube mit einem langen Schraubenzieher durch eine öffnung 123 im Support 66 und eine öffnung 12¹I im Boden der Hülse 56 hindurch« Die Öffnung ist irit einem Verschlußstopfen 126 versehen. Die beiden Zahnradritsel 91 vreisen einen gegenseitigen Abstand auf und haben zwischen sich ein Distanzstück 127 (Fig. 9)_t damit dieser ,'Schraubenzieher hindurchtreten kann«

Zwischen den betrachteten Endflächen der Hüehse 56 und der

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BAD

,"f'lse 23 liegt eine Scheibe 129, deren Starke sehr norr,-fi'ltir; bestimmt ist, damit ein spielfreier Zahneinfrriff zwischen der Zahnstange £7 und den Zahnradritzeln 91 stattfindet.

Jede Axialverschiebung der Bohrspindel 117 der !'aschine ^flhrt demnach - über die kinematische Verknüpfung» die durch die Zahnstange 111, die Zahnradritzel lol und 91 und die Zahnstange ?7 negsben ist - zu einer entsprechenden Verschiebung des Supports 66 in den radialen Gleitbahnen des Plandrehtellers 59. üel dem dargestellten Beispiel haben die Ritzel 91 und lol übereinstimmenden Durchmesser, so daß zwischen den Verschiebungen der Bohrspindel 117 und denen des Supports 66 ein Verhältnis 1 : 1 besteht,

Der Fühlerhalter 16 ist an der Oberseite eines Horizontalsupports 13¹J angebracht (Fi™. 3$ 4* 5,12 und 1*0, der in den Gleitführungen 135* 136 eines zweiten iJupports 137 unter der 1,'irkung einer üblichen Einrichtung mit einer am Support 13*1 angebrachten Hutter 138 verschiebbar ist, in der eine Spindel 139 umläuft, die drehbar in dem Support 137 gelagert ist und nit einem Bedlenunfcsrad l^o versehen ist.

Der Support 137 seinerseits ist verschiebbar in Gleitführ-

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ungen 141» 142» die senkrecht zu den Gleitführungen 135 und 1J6 verlaufen und einem dritten Support 144 angehören. Mit 145 ist eine mit Handrad 146 versehene Spindel 145 bezeichnet» die in dem Support 144 drehbar aufgenommen ist; die Spindel .145 läuft in einer mit dem Support 137 verbundenen Mutter 147* Der Support 144 seinerseits läuft

- auf mit Kugeln Versehenen Qleitführungen 151, 152 auf zwei Schienen 153» 154, die parallel asu den Gleitführungen l4l» 142 liegen und von einem Support 155 getragen werden» der durch Schrauben 156 an einer Muffe 157 befestigt ist, die ihrerseits fest mit einem Support 158 verbunden ist, der sich in Vertikalgleitführungen I61, 162 verschieben kann»

• die an einem Teller 163 befestigt sind; dieser Teller sitzt fest auf einem Ende des Arms 17» dessen anderes Ende, wie welter oben beschrieben, an der vertikalen Fläche-eines Winkelt 18 befestigt ist, dessen waagerechte Seite auf der Oberseite des Reitstocks 1 der Haschine angebracht 1st*

Der Support I58 kann nach oben oder nach unten bewegt werden; er trägt den gesamten Aufbau, der den Fühlerhalter 16, angebracht mit einer Anordnung aus einer Mutter I66 (Pig. 13), die fest an einem am Support 153 befestigten Bügel I67 sitzt, umfaßt; in dem Aufbau befindet sich eine drehbare Vertikalspindel I69, die in einer mit dem Arm 17 fest ver-

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bundenen Gehäuse 171 umlauft. Dazu sind ge.^en eine Schulter 172 der Spindel I69 nacheinander abgestützt: der Inneririnf des Kugellagers 173» ein Zwischenring 174 und der Innenring eines zweiten Kugellagers 175 unter der Wirkung einer auf den Gewindeteil 177 des Schaftes der Vorschubspindel 169 geschraubten Hutter 176. Die Aussenringe der beiden Kugellager 1731 175 liegen in einer Bohrung 179 der i!uffe 171, wobei der Aus3enrin~ des Layers 173 in Axialrichtung durch zwei federnde Ringe 181, 132 gehalten wird, die in zwei Ringnuten in derBohrung 179 greifen. An oberen Fnde des Schaftes der Vorschubspindel 169 ist mittels eines Stifts 1"·'ί eine W-ise 135 angebracht, die eine prismatisch sechseckige Aussegelte und an ihr.em Unterende einen Eund 136 aufweist; auf die Hülse setzt rran einer. Steckschlüssel, un die Vorschubspindel I69 in der einen oder der anaeren Richtung zu bewegen, damit der Support 15° des Fühlerhalters rehoben oder gesenkt v/erden kann.

Alle Supports de3 denPühler tra-c-ndon "ufbaus r,'ι.Λ rit üblichen Vermitteln versehen, zur Teispiel rit Schrauben 137 und Pliittcher: 18ί (Pig. 12 und 1^) für den oberen ^r:upport 134, Schrauben I91 und Plättchen 192 zur. Crerren des Supports 137, und für den unteren Support 144 eine Einrichtung nit einem Bolzen 195 (?ig. 12, 14 und If), zwei

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stau -e 2o3 (^vi':. 12 und 13), die mit ."chraubon 2o4 an einer reiten'!'die des Support π 1'}"-¹J angebracht ist· Fin init fler Zahnstnr.-e 2o3 in Eln^rifi¹ stehendes Sahnritzel 2o5 ist vorsuri-sueise nit Filfe eines mit I.uten vernehenen Finsteckstüc:-..s 2o6 am oberen Ende einer Vertil-aluelle 2o7 angebracht, die drehbar iir- Gehäuse 157 mittels zv/eier Kup;ellar;er 2o°, 2o9 montiert ist. Der Ausserrin^ des Ku^ellarers 2o8 v/ird axial durch einen Tederrinr, 211 gehalten, der in eine Ringnut der Pohrunp: des Gehäuses 157 eingreift, während der Aussenrin.f des Kugellagers 2o9 auf der Innertschulter 212 dieses Oeh.^uses aufsitzt. Die axiale Lage der I¹JeIIe 2o7 im Gehäuse 157 wird durch eine Schulter 213 dieser V'elle und durch einen Federring 21¹I bestimmt, der in eine Rinrnut der

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Welle eingreift und die zugeordnete Seitenfläche des Innenrings des oberen Kugellagers 2o8 berührt. Das Zahnradritzel 2o5 wird durch eine Schutzkappe 216 abgedeckt.

Das untere Ende der Welle 2o7 ist durch ein erstes Kardan-' gelenk 221 (Fig. 3 und 5) mit dem oberen Ende einer teleskoplschen Verbindungswelle verbunden, die insgesamt mit 222 bezeichnet ist und eine innere geteilte Welle 223 aufweist, die in einer Hohlwelle 224 gleitet, deren unteres Ende durch ein zweites Kardangelenk 225 (vgl. auch Fig. 7) mit dem oberen Ende einer Welle 226 verbunden ist, die mittels zweier Kugellager 227» 228 in einem Gehöuse 229 drehbar angeordnet ist; das Gehäuse 229 ist durch Schrauben 231 in einer vertikalen Bohrung einer Erhebung 232 befestigt, die an der Seite des Schafts 15 vorgesehen 1st (vgl. auch Fig. 6).

An dem mit Nuten versehenen unteren Ende der Welle 226 ist durch einen Federring 23*1 ein Zahnradritzel 235 gehalten, das in Eingriff steht mit einer Zahnstange 236, die in die zylindrische Aussenselte eines grossen Ringes 237 geschnitten 1st, der im Inneren des Schafts 15 angeordnet ist und in dem mittels zweier Kegelwalzenlager 238, 239 ein weiterer.Hing 2*11 drehbar angeordnet iet_# der feet »it dem Teller 116 • verbunden ist, welcher am Ende der Bohrspindel 117 der Maschine befestigt 1st mittels eines Keil! 243 (vgl, auch Fig. 8),

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der in einer radialen Anscherung des Ringes ,241 mit einem seiner Enden mittels einer Schraube 245 befestigt ist, während sein anderes Ende in einer Anscherung 246 des Schafts 114 der Zahnstange 111 angebracht ist, so daß er zwischen dieser Anscherung und dem Teller 116 eingeklemmt ist« Der Keil 243 überbrückt in radialer Richtung einen Längssohlitz 247 der Hohlspindel 23·

Beim Zusammenbau stellt man die Lage des Gehäuses 229 in der Erhebung 232 so ein,daß das Zahnradritzel 235 spielfrei in die ijahnstange 236 eingreift* dann wird endgültig das Gehäuse mit den Schrauben 231 festgelegt, nachdem es mit Einstellstiften 231a in die richtige Lage gebracht ist.

Die Aussenringe der beiden KegimXzenlager 238, 239» zwischen denen ein bistanzring 248 liegt,, werden an ihrem Platz durch einen Rlngflanach 2k$ gehalten, der an der Seite des zugeordneten Endes des Ringes 237 durch Schrauben » 25© (Fig· S) befestigt ist» Der Inhenring de3 Lagera 239 _ \ ' stützt sich"gegen eise zugeordnete Schulter 251 des Hinges" 241 ab_e während der· IrnienrlRg ties anderen Lagers 238 mit .Hilfe eines -Elngeö 25£ mit £'..'■ -In*--* rrngnuten 25Sa öu^-i-h -.. _.v auf d.8.B <3Htsj>]?fLot©cfi@ i'c *3.i ν eeiicie' -.jös l'ilnpss ?Al i;^^-^:-'S::.\ '·'

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IIutter 253 gehalten wird. Die flutter 253 v/ird «--pbreTist durch dne genen»ein Kupferplc'.ttchen 255 "e führ te "chr.iube 25'l; das Plättchen stützt sich auf die ^rJeuinde des ~er;anr.ten .Un;e3, Durch rehr oder weniger starkes Anziehen der ^T'utter 253 wird nachBedarf die Vorspannung der beiden Ke^elwalzenlager eingestellt. Schmiermittel können den beiden La-ern durch eine Schmiervorrichtung 26l (Pin;, 7) zugeführt v/erden, die an den Ring 237 angebracht ist und die über einen in die '/and des Schafts 15 geschraubten Stopfen 262 zugänglich ist.

Der Ring 237 wird in seiner Axialbewegung geführt durch einen Kell 257 spezieller Form, wie er in den Pig, 6 und 7 dargestellt 1st; er ist am Schaft 15 durch Schrauben 258 festgelegt, und sein Ende greift in eine Liingsnut 259 (vgl, auch FIg, 8) ein, die in die zylindrische Aussenseite des Hinges 237 längs einer Manteilinie eingelassen ist, die der Zahnstange 236 gegenüber liegt.

Bei der dargestellten Ausbildungsform hat das Zahnradritzel 2o5 (Pig, 12), das in die Zahnstange 2o3 für den Antrieb des Fühlerhalters eingreift, den gleichen Durchmesser wie das Zahnradritzel 235, das in die Zahnstange 236 eingreift, 'ύ\ύ mit dem !"ystem fu- die radiale Vorschubbewegung des

W. ·.'.,· ;:y,:-l·.·.-j.pf'-.-'t,¹? in ··' :·^bindung steht,, so daß die Verschiebimg

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des Pühlerlmlters und die des Werkzeugsupports gleich sind· Man könnte das Verhältnis dieser Verschiebungen ändern, indem man den erwähnten Zahnradritzeln unterschiedliche Durch« messer

Als Fühlerhalter l6 kann jede geeignete bekannte Bauform benutzt werden, und der Fühler 11 wird so montiert, daß er in Richtung des Pfeils P5 (Piß. 3 und ¹I) gleitend verschiebbar ist.

Als Schablone kann je nach den Umständen ein körperliches

llodell, wie es in der Pig« 1 und 2 mit 12 bezeichnet ist, verwendet werden, oder eine ebene Schablone, wie sie in den Pi<r,. 3 und i\ mit 12a bezeichnet ist und ein Profil aufweist, das den des Umdrehun^steils entspricht, das an dem Virkstück loa auszuarbeiten ist.

Wie bereits weiter oben angegeben, sind die verschiedenen benutzten Mechaniken bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel so ausgelegt, daß dasVerhältnis der Bewegungen von Fühler und Werkzeug sich zueinander wie 1 : 1 verhalten, so daß die Kaße der Schablone denen der entsprechenden Teile des zu bearbeitenden TJerkstücks gleich sind*

Die Verschiebungen des Supports S_t der den Support für das

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VJerkstück und die Schablone trägt, auf der nit der Aufspannplatte 3 der Maschine fest verbundenen Grundplatte 7 in Richtung der Pfeile f^ und f₂ ("if"» 2) werden durch eine (nicht gezeichnete) an sich bekannte geeignete Steuermechanik ausgeführt, etwa durch Spindel und Mutter, angetrieben durch einen Servomechanismus, der schernatisch mit 265 bezeichnet ist ("1.3. 1), unter der Kontrolle durch den Fühler 11, der die Schablone 12 abtastet. Durch strichpunktierte Linien 26? bzw. 269 sind die Verbindungen zwischen dem iervomechanisnms 265 und der VorschubbetKtigunp; für den Support 6 auf der Grundplatte 7 bzw« den Fühler 11 schematisch angedeutet.

Die Maschine arbeitet folgendermaßen:

Es wird Betriebsbereitschaft der Haschine vorausgesetzt, das helft: das zu bearbeitende Werkstück loa ist auf seinem Support 5 befestigt, der Ständer 2 steht auf seinem Maschinenbett 4 an einer Stelle derart, daß die Achse der zu bearbeitenden Drelifläche sich in der Vertikalebene befindet, die die geometrische Achse des Plandrehtellers enthält, der den Support 5 tragende Support 6 steht auf seiner Grundplatte an einer Stelle, so daß das Schneidwerkzeug 84 (Fig.¹!) bereit steht, an dem Werkstück loa anzugreifen, um die Be-

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arbeitung des zu erzeugenden Profils loo zu beginnen» der Reitstock 1 steht an dem Ständer 2 in einer Ilühe, daß die Spindelachse der Maschine und des Plandrehte«.Hers 59 sich in der Höhe der Achse der herzustellenden Drehfläche befindet, der Support 15B (Fig, 4) befindet sich auf dem Arm 17 in einer solchen Höhe, daß der Fühler 11 im Niveau der Schablone 12 oder 12a steht, und die zusammengesetzten Supports 134 und 137t die den Fühler tragen, sind in die geeigneten Stellungen geführt, damit der Fühler in geeigneter '»/eise die Scht)lone abtasten kann»

Nun wird die Frässpindel 41 der Maschine (Pig· 6) in Bewegung gesetzt, womit die Hohlspindel 23 und der Plandrehteller 59 mit dem darauf befestigten Support 66 und seinem Schneidwerkieug 84 in. Drehung versetzt wird. Die Längsvorschubbewegung der Bohrspindel 117 vermittelt dem das Plandrehwerkzeug tragenden Support 66 Über die Organe Zahnetange 111, Zahnradritzel lol und 91» Zahnstange 87 eine"gleich- _Λ massige radiale Vorschubbewegung attf dem Plandrehteller» während gleichseitig die gleiübe Bohrspindel 117 dem den verschiebbaren Aufbau mit ü&m Fehler 11 tragenden Support Über die Organe Keil 243# Ring 24l_p k»ger 238, 239* Ring 237, Zahnstange 23β» Zahnradritfcel 235<* Welle 222 (Fig« 3)_t ZaUm- ;V^|' '. - radritfcel 2o5 (Fig* 12 undl3) unü Balmstange 2o3 eine--bori-

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zontale Vorschubbewegung in Richtung des Pfeils Γ 3 nit einer fieschv/ir.dinkeit erteilt, die der Ha^i dipkeit des das .''erkzeu^ tragenden Plandrehsupports bleich ist. Der Fühler 11 ruft teim Abtasten der Fchp.blone 12i flbor den Servomechanismus 265 und die Verbindungen 26" un<"? 269 (Fig. 1) der Richtung und der Viel te nach pa3sende Verschiebungen des Werks fioks und Schablone tragenden Supports 5 gegenüber den den Plandrehteller und den Fühler tragenden Reitstock 1 in Richtung der Pfeile T^ und f*₂ (Pifr. 2) hervor. Das Werkzeug erzeugt daher auf dem !-/erkstfick loa das Profil der Schablone 12a. Da das Werkstück nicht in Rotation versetzt ist, können keine Befürchtungen entstehen, ob nicht stark ausladende Teile dieses Werkstücks Teile der "ascHfrie beschädigen, was die Bearbeitung unmöglich machen würde, noch muß man fürchten, daß die Genauigkeit der Bearbeitung durch Unwucht eines unsymmetrischen·, rotierendentferkstücks gefährdet ist«

Bei dem dargestellten Beispiel ist angenommen, daß es sich bei dem zu bearbeitenden Werkstück um einen Düsenhalter von der allgemeinen Form einer Kugelkalotte handelt, die vier gleichartig profilierte Bohrungen aufweist, wie sie ,mit loo in Pig· 4 bezeichnet ist, und deren zusammenlaufende Achsen sich auf der Achse der Kalotte treffen. Der Support 5

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für zu bearbeitende Werkstücke, der nach Art des in der obengenannten Patentanmeldung beschriebenen ausgeführt ist, gestattet es, nacheinander jedes Werkstück loa, lob, loc und Iod in Dearbeitungssteilung zu bringen und jedes Stück in eine- zur Ausarbeitung eines Profils loo geeignete S te llung.

Bei den in den Pig« ΐβ und 17 dargestellten andersartigen Ausbildungen 1st das Prinzip des Kopierbearbeitens das gleiche wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, jedoch bestehen Abweichungen bei den Mitteln zur Herbei- , führung der Relativbewegung zwischen dem Vfcpkstttck und Schablone tragenden und dem Werkzeug und Fühler tragenden Organ während der Steuerung der Bewegung durch den Fühler«

Die Ausbildungsform nach Fig« l6 zeigt das zu bearbeitende Werkstück 272 und die Schablone 273 befestigt an einem fest mit der Aufspannplatte 273 der Bohr- und Fräsmaschine verbundenen Winkel 27*1, während der Reitstock 1, der das Werkzeug und den Fühler trägt, horizontal in einer Richtung Fg, F« sich gleitend verschieben kann, die parallel zur Achse der Spindel und des Plandrehtellers ist; die Verschiebung findet auf einer Grundplatte 276 statt, die ihrerseits

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gleitend auf dem_#.^c'tender 2a der Maschine verschiebbar ist, Der Fehler 11 steuert über eine Verbindung 277 die Bewegungen des Iieitstocks la auf seiner Grundplatte 276« Sämtliche anderen "ewegungen st innen mit denen überein, die für die Ausbildungsform der faschine nach den Fir· I und 2 beschrieben sind.

Hei der Ausbildungsform nach Fig» 17 v/erden Werkstück 272 und Schablone 273 von einem auf der Aufspannplatte 3 der Ha-. schine wie in Fig. 16 annebrachten Winkel 27*1 gehalten, und der das '..^Terk2eu£ und den Fühler tragende Reitstock 1 verschiebt sich unmittelbar auf dem Ständer 2b wie bei den Ausbildungsformen, die in den Pie· 1 und 2 dargestellt sind,· '.7cbei die durch den Fühler 11 über die Verbindung 281 gesteuerte Relativbewegung durch die Verschiebung des Ständers 2b auf einer Grundplatte 27" in Richtung der Pfeile Fg, F₇ dargestellt wird. Die Anfangslage des Heitstocks 1 gegenüber dem 'Zinke 1 274 kenn durch eine Verschiebung der Grundplatte 278 auf einem Maschinenbett 279 herbeigeführt werden, das mit horizontal verlaufenden Gleitführungen versehen ist, die senkredt zur Richtung der Pfeile Fg _# F- verlaufen» Der Bearbeitungsvorhang i_Sfc imrcer der gleiche*

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Aus-

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ffihrungsbeispiele beschränkt; es lassen sich vielmehr Abänderungen vornehmen, die den Rannen, der !-'.rfindun^ nicht überschreiten.

So ist z.»B« es möglich, bei der dargestellten Ausführungsform die Durchmesser der verschiedenen Zahnradritzel so zu wählen, daß das Verhältnis der Verschiebunc des Pühlerhalters iSLativ zu der des Radialsupports für die Planarbeit gleich 1 : 1 ist, das heißt_f die Dimensionen der Schablone und des zu bearbeitenden Werkstücks sind gleich, aber durch Anwendung anderer Durchmesser bei den Ritaein kann man dieses Verhältnis nach Bedarf derart verändern, daß je nach den Umständen Schablonen benutzt werden» die kleiner oder solche die grosser als das zu bearbeitende Werkstück sind.

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Claims

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Patentansprüche :

1. Koplervierkzeucniaschlne für Drehteile, gekennzeichnet durch ein erstes Tra^elernent, auf dem einerseits ein drehbarer Teller mit einem in radialer Richtung darauf verschiebbaren l.'erkzeunsupnort für Planarbeit angebracht ist und andererseits ein auf dem ersten Tragelement in einer Richtung senkrecht zur Achse des Plandrehtellers bewegbarer Kopierfühlerhalter, sowie durch ein zweites Tragelement» auf dem einerseits ein von dem in dem . Werkzeugsupport des Plandrehte-»Hers gehaltenen Werkzeug zu bearbeitendes Werkstück angebracht ist und andererseits eine von dem Kopierfühler abzutastene Schablone, wobei das erste und das zweite genannte Tragelement relativ zueinander in einer Richtung verschiebbar sind, die parallel zur Achse des Plandrehtellers verläuft, ausserdem gekennzeichnet durch Antriebsmittel für die Radialbewegung des Werkzeugsupports, durch eine einfache mechanische Verbindung zwischen dem Fühlerhalter und der Steuerung für den Radialvorschub des Werkzeugsupports

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und schließlich durch eine Einrichtung zum Verschieben der beiden genannten Tragelemente in der richtigen Richtung nach Haßgabe von Impulsen, die von dem die Schablone abtastenden-Fühler herrühren, der diese Inpulse während der Bewegung abgibt, die von der. Fühlerhalter synchron mit der radialen Vorschubbewegung des V.'erkzeugsupports vorgenommen wird«

2, Kopierwerkzeusmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als V7erkzeugmaschine eine Bohr- und Fräs-' maschine mit horizontaler Spindel, verbunden mit dem Plandrehteller, dient und daß das erste genannte Tragelement durch den Reitstock und das zweite Trageler.ent durch eine Aufspannplatte •rebildet wird.

3. Kopierwerkzeusmaschinen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Tragelement durch eine Grundplatte gebildet wird, die auf der Aufspannplatte in einer zur Spindelachse parallelen Richtung verschiebbar ist.

H* Köpierwerkzeugmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, da-

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durch .gekennzeichnet, daß als Werkzeugmaschine eine Pohr- und Fräsmaschine dient, deren Reitstock in einer zur Spindelachse parallelen Richtung horizontal auf einer Grundplatte verschiebbar ist, die an einem Stiinder geführt ist, und dar das zweite Tragelenent feststehend auf der Aufspannplatte angebracht ist«

5. Top iervrerkz eueres chine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die !faschine einen in vertikaler Richtung auf dem Maschinenständer geführten Reitstock aufweist, daß der Haschinenständer seinerseits in Führungen horizontal verschiebbar ist, die parallel zur Richtung der '"aschinenspindel verlaufen, und daß ■.las zweite Tracelement feststehend auf der Aufspannplatte angeordnet ist.

6. Kopierwerkzeugmäschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlerhalter auf einem Support angebracht ist, der in senkrecht zur Achse des· Plandrehtellers verlaufenden Führungen verschiebbar 1st und der eine Zahnstange aufweist, die im Eingriff steht mit einem Zahn-

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radritzel, welches auf dem einen Ende einer Kardanv/elle befestigt ist, deren anderes Ende ein anderes Zahnradritzel trägt, welches mLt einer Zahnstange in Eingriff steht, die mit einem einen Bestandteil der Vorschubmittel bildenden Organ verbunden ist, durch die die radiale Vorschubbewegung des Plandrehtellersupports bewirkt wird»

7. Kopierwerkzeugmaschine nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan für die radiale Vorschubbewegung des Plandrehtellersupports durch die Bohr«· spindel der Maschine gebildet wird.

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