DE1627044C3 - Umlaufender Werkzeugkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem umlaufenden Werkzeugkopf für die spanende Drehbearbeitung nichtumlaufender Werkstücke mit mindestens zwei aus radial bewegbaren, einander gegenüberliegenden Werkzeugschlitten bestehenden Schlittenpaaren.

Es sind Werkzeugköpfe ähnlicher, jedoch einfacherer Art bekannt, die mit maximal zwei einander gegenüberliegenden radial bewegbaren Werkzeugschlitten ausgerüstet sind. Werkzeugköpfe dieser Art sind deshalb auch nur mit einheitlichen Werkzeugen z. B. für die Drehbearbeitung versehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen umlaufenden Werkzeugkopf zu schaffen, mit dem an einem Werkstück nacheinander unterschiedliche Bearbeitungen, z. B. Drehen und Gewindeschneiden, durchgeführt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß wenigstens ein aus zwei sich diametral gegenüberliegenden Werkzeugschlitten bestehendes Schlittenpaar mit normalen Drehstählen und wenigstens ein weiteres, ebenfalls aus zwei sich diametral gegenüberliegenden Werkzeugschlitten bestehendes Schlittenpaar mit Gewindeschneidwerkzeugen versehen ist. Durch diese Ausbildung des Werkzeugkopfes erübrigt es sich, das Werkstück von einer Bearbeitungsvorrichtung zu einer anderen zu transportieren.

Der Werkzeugkopf kann auch drei oder mehr Schlittenpaare aufweisen, wodurch zusätzlich zu einer vorausgegangenen Drehbearbeitung die Herstellung mehrgängiger Gewinde möglich wird.

ίο Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Werkzeugkopfes mit einem Schlittenpaar für Drehstähle und einem Schlittenpaar für Gewindeschneidwerkzeuge sind alle Schlitten in der vorderen auswechselbaren Führungsplatte unter 60° zur Kopfachse liegend angeordnet. Mit den drehstählbestückten Schlitten können dabei beim Arbeiten mit einer Kopiersteuerung Werkstücke mit zu ihrer Achse senkrechten Schultern vollständig bearbeitet werden, während die entsprechenden Schütten mit Gewindeschneidwerkzeugen nur zur Herstellung von Gewinden mit 60°-Flankenwinkel (metrische und Unified-Gewinde) verwendet werden können.

Die Führungsplatte für die Werkzeugschlitten ist, wie schon erwähnt, auswechselbar und kann z. B. gegen eine solche ausgetauscht werden, bei der alle Schlittenführungen unter einem von 60° abweichenden Winkel zur Kopfachse angeordnet sind. Weiterhin kann die Führungsplatte gegen eine solche ausgetauscht werden, bei der die Schlitten der Drehstähle wieder unter 60°, die der Gewindewerkzeuge aber unter 90° zur Kopfachse angeordnet sind, um anschließend an eine Drehbearbeitung Gewinde beliebiger Flankenwinkel herstellen zu können.
Bei Werkzeugköpfen mit mehr als zwei Schlittenpaaren sind weitere Werkzeug- und Bearbeitungskombinationen möglich, z. B. das Schneiden mehrgängiger Gewinde anschließend an eine Drehbearbeitung. Die abwechselnde Betätigung der Werkzeugschlitten mit Drehstählen und derjenigen mit Gewindeschneidwerkzeugen erfolgt vorzugsweise durch eine im Werkzeugkopf mit umlaufende Kupplungshülse, deren Kupplungskämme in koaxial angeordnete Zahnstangen für die Zustellung der Werkzeugschlitten über Umlenkritzel eingreifen können und die über eine Verdrehhülse durch ein in dieser gelagertes nichtumlaufendes Verstellrohr verdreht werden kann. Koaxial in dem Verstellrohr ist das nichtumlaufende von außen axial betätigbare Steuerrohr angeordnet, das in gegeneinandergerichteten Kegelrollenlagern in der Kupplungshülse axial gegen diese nicht verschiebbar gelagert ist und mit dem die Zustellung bzw. Steuerung der Werkzeugschlitten bewirkt werden kann.

Eine beispielhafte Ausführungsform des Werkzeugkopfes mit unter 60° zur Kopfachse angeordneten Schlitten ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar ist

F i g. 1 eine Aufsicht auf den Werkzeugkopf,

F i g. 2 ein Längsschnitt durch den Werkzeugkopf entlang der Linie I-I in F i g. 1 in eine Ebene geklappt, wobei ein Schlitten mit Drehstahl und einer mit Gewindeschneidwerkzeug bestückt ist,

F i g. 3 eine Teilansicht des Werkzeugkopfes in F i g. 2 in Richtung II,

F i g. 4 ein Schnitt durch den Werkzeugkopf entlang der Linie III-III in F i g. 2,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Aufnahme für eine Tangential-Gewindeschneidbacke,

3 4

F i g. 6 eine Vorderansicht der Aufnahme nach Gewindewerkzeugen außer und die mit den Dreh-F i g. 5 und stählen in Eingriff gebracht werden und umgekehrt. F i g. 7 eine Aufsicht auf die Aufnahme nach Dabei ist jedoch zu beachten, daß dieses Aus- und F i g. 5. Einkuppeln der Werkzeugschlitten nur geschehen Gemäß F i g. 1 und 2 nimmt der Grundkörper 1 5 kann, wenn die auszukuppelnden Werkzeugschlitten vorne die Führungsplatte 2 auf. Beide sind durch vier radial ganz nach außen gefahren sind, da die zuvor Schrauben 3 miteinander verbunden, wobei die nicht betätigten Werkzeugschlitten durch die Druck-Schrauben 3 in F i g. 2 nur angedeutet sind, da sie an feder 27 und den Kolben 26 in die äußerste radiale sich nicht im gezeigten Schnitt liegen. Die Werkzeug- Stellung gedrückt wurden und somit ihre losen Zahnschlitten 4 bis 7 sind in Flachführungen gleitend an- io stangen durch ihre Umlenkritzel mitgenommen vorn geordnet und werden durch je zwei Abdeckplatten 8 stehen.

und 9 gehalten. Die Werkzeugschlitten 4 und 6 sind Auf dem nichtumlaufenden Steuerrohr 59 sind mit einstellbaren Tangential-Gewindeschneidbacken vorne zwischen einem Bund und den Nutmuttern 62 10 und 11 ausgerüstet, deren Einstellbarkeit in den und 63 die Innenringe der gegeneinandergerichteten Fig. 5 bis7 näher beschrieben wird. Die Werkzeug- 15 Kegelrollenlager 54 und 55 mit den Zwischenringen schlitten 5 und 7 sind mit hartmetallbestückten Dreh- 60 und 61 axial festgelegt. Die Außenringe dieser stählen 12 und 13 versehen, welche in Langlöchern beiden Kegelrollenlager 54 und 55 sind in der Kupp-(siehe Fig.2) 14 und 15 durch die Schrauben 16 lungshülse 35 mit den Zwischenringen 56 und 57 und 17 gegeneinander einstellbar sind. zwischen einem Bund und dem Sicherungsring 58 Gemäß F i g. 2 und 4 sind die Werkzeugschlitten 20 axial festgelegt. Die Kupplungshülse 35 steht in an ihrer Unterseite in Zahnstangen ausgearbeitet, wie F i g. 2 mit ihrem Kupplungskamm 36 in Eingriff mit durch die Zahnstange 18 am Werkzeugschlitten 4 in der Zahnstange 31. Wird das nichtumlaufende Steu-F i g. 2 gezeigt ist. Diese Zahnstangen 18 kämmen errohr 59 axial bewegt, wird somit auch die Zahnmit den Umlenkritzeln 19 bis 22 (in F i g. 2 Zahn- stange 31 bewegt. Da die Zahnstange 31 in das Umstange 18 mit Umlenkritzel 19). Die Umlenkritzel 25 lenkritzel 19 eingreift, das wiederum in die Zahnsind auf Nadeln auf den eingesteckten Achsen 23 ge- stange 18 des Werkzeugschlittens 4 eingreift, wird lagert. Die Achsen 23 sind durch Gewindestopfen 24 dieser radial bewegt, wobei einer Bewegung des Steufestgelegt. Um die Werkzeugschlitten und die Zahn- errohrs 59 auf die Werkzeugschlitten zu eine Bewetriebe spielfrei zu halten, stützen sich die Werkzeug- gung der Werkzeugschlitten nach außen entspricht,
schlitten mit ihren Stiften 25 an den Kolben 26 ab, 30 Will man nun die Werkzeugschlitten 4 und 6 mit die durch die Feder 27 radial nach außen gedrückt den Tangential-Gewindeschneidbacken 10 und 11 werden, wie in F i g. 2 am Werkzeugschlitten 5 ge- außer Eingriff bringen und gleichzeitig die Werkzeigt ist. Die Schaftschrauben 28 verhindern einen zeugschlitten 5 und 7 in Eingriff bringen, so müssen radialen Austritt der Werkzeugschlitten aus dem die Werkzeugschlitten 4 und 6 zuerst radial ganz Werkzeugkopf. 35 nach außen gefahren werden, weil auch die Werkln die koaxialen Nuten 29, die bei den Umlenkrit- zeugschlitten 5 und 7 durch die Feder 27 gedrückt razeln 19 bis 22 in die Zentralbohrung 30 eingearbeitet dial außen stehen. Es müssen also alle vier Zahnstansind, sind die Zahnstangen 31 bis 34 eingebracht, die gen 31 axial gesehen auf gleicher Höhe stehen.
mit den Umlenkritzeln 19 bis 22 kämmen. Weiterhin Nun muß die Kupplungshülse 35 verdreht werden, ist in der Zentralbohrung 30 die Kupplungshülse 35 40 damit, wie aus F i g. 4 ersichtlich, ihre Kupplungsgeführt, die auf ihrer Mantelfläche mit senkrecht zu kämme 36 und 38 aus den Zahnstangen 31 und 33 ihrer Achse gerichteten Kupplungskämmen 36 bis 39 heraustreten und ihre Kupplungskämme 37 und 39 versehen ist. In das hintere Ende der Kupplungshülse in die Zahnstangen 32 und 34 eintreten können.
35 sind einander gegenüberliegend radial nach außen Dazu muß man das nichtumlaufende Verstellrohr gerichtet zwei Gleitsteine 40 eingebracht, die in ent- 45 50 nach hinten ziehen, s. F i g. 2. Auf diesem Versprechende koaxiale Führungsschlitze 41 der Ver- stellrohr ist der Innenring des Kugellagers 47 zwidrehhülse 42 eingreifen. In das hintere Ende der sehen den Sicherungsringen 48 und 49 axial festge-Verdrehhülse 42 sind, wie aus F i g. 3 ersichtlich, un- legt, während der Außenring dieses Kugellagers 47 in ter 45° zu ihrer Achse zwei einander gegenüberlie- der mitumlaufenden Verdrehhülse 42 durch die gende Schlitze 43 eingefräst, in welche die Rollen 44 50 Sicherungsringe 45 und 46 axial festgelegt ist. Wird eingreifen, die im Grundkörper 1 ortsfest gelagert also das nichtumlaufende Verstellrohr 50 axial besind. In die Verdrehhülsen 42 ist zwischen den Siehe- wegt, wird auch die mitumlaufende Verdrehhülse 42 rungsringen 45 und 46 axial festgelegt das Kugella- axial bewegt. Da in die Verdrehhülse 42 hinten ger 47 eingebracht, in das mit den Sicherungsringen Schlitze 43 unter 45° zu ihrer Achse eingearbeitet 48 und 49 festgelegt das Verstellrohr 50 eingebracht 55 sind, s. F i g. 3, die sich an den im Werkzeugkopf ist. Das Verstellrohr 50 ist durch die Maschinenspin- ortsfesten Rollen 44 abstützen, wird die Verdrehdel 51, an der der Werkzeugkopf in der Zentrierung hülse 42 bei ihrem Rückzug verdreht. Vorne besitzt 52 mit Schrauben 53 befestigt ist, in ihrer ganzen die Verdrehhülse 42 zwei einander gegenüberlie-Länge geführt und kann an ihrem hinteren Ende von gende axial gerichtete Schlitze 41, in welche die in außen betätigt werden. 60 die Kupplungshülse eingelassenen und dort ver-Wird das Verstellrohr 50 nach hinten gezogen, so schraubten Gleitsteine 40 eingreifen. Wird also die wird die Verdrehhülse 42 mitgenommen und durch Verdrehhülse 42 durch Rückzug, wie zuvor geschilihre Schlitze 43 an den Rollen 44 verdreht. Diese dert, verdreht, wird auch die Kupplungshülse verVerdrehung wird auf die Kupplungshülse 35 übertra- dreht, wodurch, wie zuvor geschildert, das andere gen, wodurch die Kupplungskämme 36 und 38 aus 65 Zahnstangenpaar gekuppelt wird,
den Zahnstangen 31 und 33 austreten und die Kupp- Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß die Axialbewegung lungskämme 37 und 39 in die Zahnstangen 32 und der Kupplungshülse 35 zur Steuerung der Werkzeug-34 eintreten, wodurch die Werkzeugschlitten mit den schlitten nicht durch die ebenfalls auf sie einwir-

kende Drehbewegung durch die Verdrehhülse 42 behindert wird, da die Gleitsteine 40 der Kupplungshülse 35 in den axialen Schlitzen 41 der Verdrehhülse 42 axial freien Weg haben.

In der Kupplungshülse 35 sind weiterhin zwei gegegeneinandergerichtete Kegelrollenlager 54 und 55 über die Zwischenringe 56 und 57 durch den Sicherungsring 58 axial festgelegt und nehmen das Steuerrohr 59 auf, das in ihnen über die Zwischenringe 60 und 61 durch die Nutmuttern 62 und 63 mit dem Sicherungsring 64 axial festgelegt ist. Zusätzlich ist das Steuerrohr 59 noch in der vorderen Bohrung der Führungsplatte 2 an der Stelle 65 geführt, wodurch auch das Eindringen von Spänen in das Innere des Werkzeugkopfes verhindert wird.

Gemäß F i g. 5 bis 7 gleitet in der Schlittenführung der Führungsplatte 2 (s. auch F i g. 2) der Schlitten 4, auf dem in seiner Längsrichtung auf die Achse des Werkzeugkopfes zu in Langlöchern das Aufnahmeunterteil 73 ein- und feststellbar angeordnet ist. An ihm ist in Richtung der Längsachse des Werkzeugkopfes mit der Einstellschraube 74 einstellbar und mit Schraube 75 in Langloch 76 feststellbar ein kleiner Schieber 77 eingelassen, der in serner Bohrung den Zapfen 78 der Aufnahme 79 aufnimmt. Gegen Herausfallen ist die Aufnahme 79 durch die Schraube 80 gesichert, die in den Zapfen 78 der Aufnahme 79 eingeschraubt ist und sich über die Unterlegscheibe 81 am Schieber 77 abstützt. In die Aufnahme 79 ist an ihrem hinteren Ende die Anschlagplatte 82 eingelassen und mit der Schraube 83 verschraubt. Die beiden Einstellschrauben 84 und 85 ermöglichen eine genaue Einstellung dieser Aufnahme 79 für den Tangential-Gewindeschneidbacken 10 (s. auch F i g. 2) auf den Steigungswinkel des herzustellenden Gewindes und seine Fixierung in der gewählten Stellung. In der Führung 86 der Aufnahme 79 ist das Unterteil 87 des Tangential-Gewindeschneidbackens 10 verschiebbar angeordnet, wobei das Unterteil 87 über den Keil 89 durch zwei Schrauben 90 festgeklemmt wird. Die Nachstellschraube 91 in der Anschlagplatte 82 gestattet eine genaue Einstellung des Tangential-Gewindeschneidbackens 10 zur Mitte des Werkstückes.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Umlaufender Werkzeugkopf für die spanende Drehbearbeitung nichtumlaufender Werkstücke mit mindestens zwei aus radial bewegbaren, einander gegenüberliegenden Werkzeugschlitten bestehenden Schlittenpaaren, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein aus zwei sich diametral gegenüberliegenden Werkzeugschlitten (5, 7) bestehendes Schlittenpaar mit normalen Drehstählen (12, 13) und wenigstens ein weiteres, ebenfalls aus zwei sich diametral gegenüberliegenden Werkzeugschlitten (4,

   6) bestehendes Schlittenpaar mit Gewindeschneidwerkzeugen (10,11) versehen ist.

   2. Werkzeugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlittenpaare durch ein nichtumlaufendes zentrales Steuerrohr (59) von außen zustell- und somit steuerbar sind.

   3. Werkzeugkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit Kupplungskämmen (36 bis 39) versehene Kupplungshülse (35), welche die einzelnen Schlittenpaare über eine Verdrehhülse (42) mittels eines nichtumlaufenden zentralen Verstellrohres (50) von außen nacheinander zum Einsatz bringt.

   4. Werkzeugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugschlitten (4 bis

   7) unter einem Winkel von 60° zur Achse des Werkzeugkopfes angeordnet sind.

   5. Werkzeugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer auswechselbaren Führungsplatte (2) für die Werkzeugschlitten (4 bis 7) versehen ist.

   6. Werkzeugkopf nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugschlitten (4, 6) für die Tangential-Gewindeschneidbacken (10, 11) in der Führungsplatte (2) unter einem Winkel von 90° zur Achse des Werkzeugkopfes angeordnet sind.