DE1577082B2 - Einrichtung zum bearbeiten der kugelflaechen von zentrisch eingespannten umlaufenden kugelzapfen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Bearbeiten der Kugelflächen von zentrisch eingespannten, umlaufenden Kugelzapfen, bei welcher das oder die Werkzeug(e) um den Kugelmittelpunkt verschwenkbar auf einem Drehtisch angeordnet sind, dessen Drehachse durch den Kugelmittelpunkt geht. Einrichtungen dieser Gattung sind bekannt (deutsche Patentschrift 54 259).

Bisher wurde die Kugelfläche der Kugelzapfen für Kugelgelenke zunächst spanabhebend bzw. zerspanend durch Drehen bearbeitet. Anschließend wurde der Kugelkopf gehärtet und dann geschliffen bzw. poliert. Diese Art der Bearbeitung der Kugelfläche ist aufwendig und zeitraubend.

Zur Bearbeitung der Kugelfläche von Kugelzapfen ist es vorgeschlagen worden, das Bearbeitungswerkzeug als Hohlwerkzeug mit ringförmiger Schneidkante auszubilden, welche innenseitig in eine hohlkegelige oder konkave Fläche übergeht (französische Patentschrift 1367 908). Der umlaufende Kugelzapfen ist schräg zur Achse dieses Bearbeitungswerkzeuges gerichtet. Letzteres kann stillstehen oder gleichfalls umlaufen. Der Kugelkopf und das Bearbeitungswerkzeug werden zusammengeführt, wobei der Kugelkopf in die ringförmige Schneidkante eingreift. Infolge der Drehung des Kugelkopfes wird dieser durch das Hohlwerkzeug spanabhebend bearbeitet, bis sich die Kugelfläche gegen die hohlkegelige oder konkave Innenfläche des Bearbeitungswerkzeuges legt. Durch die Anlage soll die spanabhebend bearbeitete Kugelfläche poliert werden. Das Bearbeitungswerkzeug ist recht teuer und muß genaues Maß haben. Ein Maßausgleich durch entsprechende Einstellung des Arbeitswerkzeuges zum Werkstück ist nicht möglich.

Bei umlaufenden Messerköpfen zur Bearbeitung von Stangenmaterial ist es bekannt, in der zum Werkstück senkrechten Schneidebene des Drehstahls gegen das Werkstück wirkende Preßrollen vorzusehen (britische Patentschrift 835181). Da die Preßrollen gleichzeitig mit dem Drehstahl in der gleichen Ebene wirken, ist das flächige Polieren einer spanabhebend bearbeiteten Oberfläche nicht möglich.

Es ist auch bekannt, zwischen den Backen einer Lünette einen Drehstahl anzuordnen und in dem Lünettengehäuse den Lünettenbacken Preßrollen nachzuordnen (britische Patentschrift 474 393). Für das Bearbeiten von Kugelflächen ist eine solche Anordnung nicht geeignet.

Beim maßhaltigen Walzen von zylindrischen Innenflächen mit Hilfe von Arbeitsgeräten nach Art von Rohrwalzen ist es bekannt, die vorbereitete Innenfläche zunächst einem Walzvorgang, der mit einer Spanabhebung verbunden sein kann, auf Vormaß zu unterwerfen und anschließend das maßhaltige Walzen vorzunehmen (deutsche Patente 955 020 und 958 896). Hierbei ist für beide Arbeitsverrichtungen ein zylindrisches Arbeitsgerät vorgesehen, an welchem die Werkzeuge für die Bearbeitung auf Vormaß den Werkzeugen für das maßhaltige Walzen vorgeordnet sind, so daß mit dem Eintauchen des Arbeitsgeräts in den Hohlzylinder eine Bearbeitung auf Vormaß mit nachfolgendem maßhaltigem Bearbeiten erfolgt. Auch ein solches kombiniertes Arbeitsgerät ist für die Bearbeitung der Kugelflächen von Kugelzapfen nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß mit ihr die zerspanende und polierende Bearbeitung der Kugelfläche des Kugelzapfens in einer Aufspannung des Kugelzapfens gleichzeitig mit der für die Arbeitsverrichtung vorzunehmenden Tischbewegung vorwärts und zurück erfolgt.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß auf dem Drehtisch außer einem in bekannter Weise angeordneten Drehstahl eine Prägepolierrolle angeordnet ist und daß der Drehstahl und die Prägepolierrolle auf gegenüberliegenden Seiten der Drehachse des Einspannfutters für den Kugelzapfen und bei Stellung des Drehstahls (8) an seinem Arbeitsendpunkt an der Kugelfläche (3) die Prägepolierrolle (11) am Arbeitsanfangspunkt des Drehstahls (8) an der Kugelfläche (3) in Eingriff mit der Kugelfläche (3) bringbar ist.

Hierdurch ist erreicht, daß die aus spanabhebender und prägepolierender Bearbeitung bestehende Gesamtbearbeitung mit einer einzigen nur eine Einspannung erfordernde Arbeitsvorrichtung durchführbar ist, bei der sich der Prägepoliervorgang bei dem ohnehin notwendigen Rücklauf bzw. bei der Rückführung des zerspanenden Werkzeuges in die Ausgangsstellung abspielt und demzufolge nicht als zeitlieh besonderer Arbeitsvorgang in Erscheinung tritt. Dies bedeutet nicht nur eine Vereinfachung der Bearbeitung, sondern auch eine zeitliche Verkürzung, d.h. eine Beschleunigung bei der Bearbeitung. Durch den Prägepoliervorgang verschwinden sämtliche Ungenauigkeiten und Rauheiten, was vielfach, z. B. bei der Lagerung des Kugelkopfes in Flächen aus Kunstharz, von größerer Bedeutung ist, weil hier eine besonders gute Oberflächenbeschaffenheit des Kugelkopfes verlangt wird. Die Arbeitswerkzeuge lassen sich in üblicher Weise einstellen.

Zweckmäßig ist jedem der Werkzeughalter eine Vorschub- und Rückschubvorrichtung zugeordnet, deren Steuerung von der Schwenkbewegung des Tisches abgeleitet ist.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Draufsicht.

Eine Hülse 1 umgibt ein das Werkstück 2 aufnehmendes und zur Drehung um seine Achse bestimmtes Futter. Das Werkstück 2 weist eine Kugeloberfläche 3 auf und befindet sich auf dem konischen Kopfende 4 des Zapfens 5, beispielsweise des Gelenkzapfens eines Kugelgelenks.

Ein Drehtisch 6 befindet sich in der wiedergegebenen Draufsicht unter dem Werkstück 2. Die Dreh- oder Schwenkachse des Tisches 6 schneidet senkrecht die Drehachse des Futters und geht durch den Kugelmittelpunkt. Auf der einen Seite der Drehachse des Futters ist am Drehtisch 6 ein Halter 7 für ein spanabhebendes Werkzeug 8 angeordnet, welches sich an einem Werkzeugschlitten 9 befindet. Auf der anderen Seite der Drehachse des Futters ist am Drehtisch 6 ein Halter 10 für eine Prägepolierwalze 11 vorgesehen. Der Halter 10 befindet sich an einem hydraulischen Kolben 12, dessen Beaufschlagung durch das Schwenken des Drehtisches 6 gesteuert wird.

In der Zeichnung ist der Beginn der Bearbeitung in ausgezogenen Linien wiedergegeben. Das spanabhebende Werkzeug 8 befindet sich in der die Spanabnähme beginnenden Stellung, während die Prägepolierwalze 11 zurückgezogen ist und keinen Druck auf die zu bearbeitende Oberfläche ausübt. Der Drehtisch 6 wird in Richtung des Pfeiles 13 gedreht, bis

das spanabhebende Werkzeug in die mit 8' strichpunktiert angedeutete Stellung und die Prägepolierwalze in die mit 11' angedeutete Stellung gelangt ist. Nunmehr wird das spanabhebende Werkzeug beispielsweise durch den Anschlag seines Halters gegen einen Steueranschlag zurückgezogen und die Prägepolierwalze gegen die kugelige Oberfläche 3 angefahren, so daß die Prägepolierwalze einen Druck gegen die Kugelfläche ausübt. Der Drehtisch 6 wird in die Ursprungsstellung zurückgeschwenkt. Hierbei verrichtet die Prägepolierwalze ihre Arbeit und gelangt gleichfalls in ihre Ursprungsstellung, in welcher sie nach verrichteter Arbeit so weit zurückgezogen wird, daß sich das Werkstück 2 aus dem Spannfutter herausziehen und gegen ein neues zu bearbeitendes Werkstück auswechseln läßt. Nach dem Werkstückwechsel wird das spanabhebende Werkzeug 8 wieder in die zur Spanabnahme notwendige Stellung vorgeschoben, was beispielsweise gleichfalls über einen Steueranschlag erfolgen kann.

Es ist möglich, eine kontinuierliche bzw. stufenlose Drehzahlregelung der das Futter tragenden Spindel vorzusehen, um gleiche oder annähernd gleiche Schnittgeschwindigkeiten zu erzielen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Bearbeiten der Kugelflächen von zentrisch eingespannten, umlaufenden Kugelzapfen, bei welcher das oder die Werkzeug^) um den Kugelmittelpunkt verschwenkbar auf einem Drehtisch angeordnet sind, dessen Drehachse durch den Kugelmittelpunkt geht, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Drehtisch (6) außer einem in bekannter Weise angeordneten Drehstahl (8) eine Prägepolierrolle angeordnet ist, daß der Drehstahl (8) und die Prägepolierrolle (11) auf gegenüberliegenden Seiten der Drehachse des Einspannfutters für den Kugelzapfen angeordnet sind und bei Stellung des Drehstahls (8) an seinem Arbeitsendpunkt an der Kugelfläche (3) die Prägepolierrolle (11) am Arbeitsanfangspunkt des Drehstahls (8) an der Kugelfläche (3) in Eingriff mit der Kugelfläche (3) bringbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Werkzeughalter (7, 10) eine Vorschub- und Rückschubvorrichtung zugeordnet ist, deren Steuerung von der Schwenkbewegung des Tisches abgeleitet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen