DE1752390A1 - Drehvorrichtung mit einem Werkzeugtraeger,der an seinem Umfang mehrere Werkzeugschneiden aufweist - Google Patents

Description

- 1152.39G

PATENTANWALT DIPL.-ING. BIDSNBIER₄ 7 STOTTOART, HBCKARSTR.

25· April 1968/Va Anmelderins Hahn ft KoIb, Stuttgart, Königetraße 14

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Drehvorrichtung mit einem Werkzeug- Λ

träger, der an seinem Umfang mehrere Werkzeugsohneiden aufweist.

Die Erfindung bezieht sioh auf eine Drehvorrichtung mit einem Werkzeugträger, der an seinem Umfang mehrere Werkzeugschneiden aufweist, und um eine zur WerkstUokaohse parallele Achse entweder synchron, aber im entgegengesetzten Drehsinn das feststehende Werksttiok umkreist oder mit dem Werkstück synchron und gleichsinnig umläuft.

Es ist bereits eine Vorriohtung zur Herstellung von Werkstücken mit einer oder mehreren ebenen PlKohen auf ihrem Umfang bekannt geworden, die in der eingangs beschriebenen Weise aufgebaut ist. Bei dieser Vorriohtung wird der Werkzeugträger von einer Nooke beim Eingriff der Werkzeuge so bewegt, dafi die Werkzeugsohneiden eine genau eben· Pläohe erzeugen. Diese Vorriohtung ist also für den Zweok gedaoht, der normalerweise mit Mehrkantdrehmasohinen gelöst wird, bei denen die Werkzeugsohneiden relativ zu dem Werkstück ein·

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Blllpeenbahn durchlaufen· die in einigen Absohnitten als brauohbare Annäherung einer Oeraden betrachtet werden kann. Die bekannte Vorrichtung sollte die geringfügige Änderung des Sohneidwinkels beim Eingriff ait dee Werkstttok vermeiden.

Andererseits 1st es seit längen bekannt, daß eine Verbindung von Maschinenteilen· insbesondere von Wellen und Naben, mittels der Üblichen Kellversahnung nicht die optimale Lösung ist. Bei diesen Kellversahnungen tragen wegen unvermeidlicher kleiner Fertlgungsungenaulglcelten immer nur einige Planken, so daß es leicht zu Brüchen oder, insbesondere bei wechselnder Belastung, zu einer Lose in der Kraftübertragung kommt. Es ist ebenfalls bekannt, dafl Keilwellen« die sich aus Krelebogenabsohnitten zusammensetzen, diese Nachteile vermeiden und bei geringem Material- und Raumbedarf groBe Kräfte einwandfrei übertragen. Der praktischen Verwendung dieser Erkenntnis stand bisher die Schwierigkeit entgegen, derartige aus Kreisbogenabschnitten zusammengesetzte Keilwellen wirtsohaftlloh und mit ausreichender Genauigkeit herzustellen.

Zahlreiche nahmhafte Hersteller von Werkzeugmaschinen, darunter auch die Anmelder in, haben seit Jahren an diesem Problem gearbeitet und verschiedene Lösungen vorgeschlagen, die jedoch alle keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefer· ten. Bs wurde beispielsweise vorgeschlagen* die Keilwellen duroh Sohleifen oder Prfisen herzufteilen, wobei jedooh zu-

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ßätzliche radiale Führungen erforderlich sind. Außerdem haben eich diese Verfahren als unwirtschaftlich und zu ungenau erwiesen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine wirtschaftliche Möglichkeit zur Herstellung von aus konvexen Kreisbogenabschnitten grr 8er Genauigkeit; zusammengesetzten prismatischen Körpern zu schaffen.

Gemäß dsr Erfindung wi-rö dleee Aufgabe dadurch gelöst, <üa3 die öingangrs erwähnte Vorrichtung zur Herstellung von prl&i.atinohen Körpern mit einem Querschnitt, der aue einer wenigstens der Zahl dar Werkzeugschneiden entsprechenden Zahl konvexer Kreisbcgenabsohnitte zusammengesetzt ist, angewendet wird. Eg ist nach der Erfindung möglich, mit einem einfachen Drei.vorging, d.h. ml ic billigen, leicht zu wartenden und nachzwitollenderi Werkzeugen, mehrere exakte Kreisbögen gleichzeitig herzustellen.

Nach einom weiteren vorteilhaften Merknsul der Erfindung ist es möglich, die Kanten im gleichen Arbeltegang mit der Herstellung der Kreiebogenflachen zu breohen bzw. auazurunden. Dazu wird nach üer Erfindung eine Drehvorrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß an den Werkzeugträger gegenüber den Werkzeugsohneiden in Umfausrichtung versetzte Hilfswerkzeugechneiden angeordnet sind, deren Umlaufbahn bei Drehung dee Werkzeugträgers

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einen kleineren Durchmesser hat» als der der Werkzeugsohneiden. Duroh diese Anordnung werden die entstehenden Xanten gleichzeitig Mit dea Hauptarbeitegang und ohne tJaepannen des Werkstücke gebrochen bzw. ausgerundet.

Bin Ausführungebeispiel der Erfindung ist In den Zeichnungen dargestellt und wird la folgenden näher erläutert. Bs zeigen

Pig. 1 eine soheaatlsohe Stlrnansloht eines Werkzeugträgers und eines Werkstücke« vor Beginn der Bearbeitung«

Pig. 2 eine sehesmtlsohe Darstellung eine« Sohneldvorgangs nach der Erfindung,

Pig. 3 einen Querschnitt duroh einen naoh der Erfindung hergestellten· aus konvexen Kreisbogenflachen susaaaangesetzten prlsaatlsohen Körper in vergrößerte» Maßstab und

Pig. 4 eine tellgesohnlttene Seitenansicht des Werkzeugträgers und des Werkstücks.

Die in Pig. 1 dargestellte Drehvorrichtung besitzt einen drehbaren Werkzeugträger VU in den drei Hauptwerkzeuge 12« 14 alt in Drehrlohtung 15 welsenden Werkzeugsohneiden 12* ,15', 1*' auf Ubliohe Art eingespannt sind. Die Hauptwerkzeugsohnelden 12', 1}¹, 14* sind ua jeweils 120° gegeneinander versetzt und in gleichen radialen Abstand von der Drehachse des Werkzeugträgere 11 angeordnet. Ferner sind la Werkzeug-

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träger 11 in dargestellten Beispiel aeohe Hilfewerkzeuge 20,21,22,23,24 und 25 eingespannt« deren Werkseugsohneiden 2Ο\21»,22\23',24\25' jeweils um 15° nach beiden Seiten gegenüber der Werkzeugsohneide eines Haupttrerkzeugs versetzt angeordnet sind. Die Hilfswerkzeugsohneiden sind ebenfalls im gleiohen radialen Abstand von der Drehachse 19 des Werkzeugträgers 11 angeordnet, jedoch ist dieser Abstand geringer als der, den die Hauptwerkzeugsohneiden von der Drehaohse 19 haben.

Parallel zuv Drehaohse 19 des Werkzeugträgers 11 ist das Werkstück 32, hie? ein runder Stab, drehbar eingespannt. Er läuft beim Arbeiten der Drehvorrichtung in gleicher Drehriohtung 33 und nit g Le-icher Drehzahl wie der Werkzeugträger 11 um seine Achse 34 um. Der Abstand beider Achsen 19 und 34 zueinander ist mit üblichen Vorschübmitteln einstell- und verdrehfoar. Ebenso können dar Werkzeugträger 11 oder das Werkstück 32 längs ihrer Aohsen 19*34 verschoben werden ä

(Längsvorschub). In Fig. 1 sind Werkzeugträger 11 und WerkatUok 32 in der Stellung gezeigt« die sie einnehmen, bevor die Werkzeuge in Eingriff mit dem Werkstüok kommen.

Anstatt den Werkzeugträger 11 und das Werkstück 32 in gleicher Drehrichtung umlaufen zu lassen, kann das Werkstück auoh stillstehen. In diesem Falle müßte dem Werkzeugträger 11 außer seiner Eigendrehung um seine Drehaohse 19 eine Drehung in entgegengesetzter Drehriohtung 33 (Fig. 2) um die Achse

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dee Werkstückes 32 erteilt werden. Diese doppelte Drehbewegung des WerkstUoktrKgers 11 kann Mittels eines Planetengetriebes erreloht werden.

In Flg. 2 1st der Sohneidvorgang alt der vorstehend besohrlebenen Drehvorrichtung sohenatisch dargestellt. Zur Vereinfaohung der Darstellung sind von den Werkzeugträger 11 nur die Hauptwerkezuge 12,13,14 und zwei der Hilfewerkzeuge 21,22 P dargestellt. Uta eine zelohnerlsohe Darstellung des Bewegungsvorganges zu ermöglichen, ist die vorstehend besohriebene Alternative mit feststehenden Werkstttok und Drehung des Werkzeugträgers 11 in den Drehriohtungen 15 und 35 gewählt worden.

Bei dieser Drehung beschreiben die Werkzeugspitzen 12', 13¹*1*^f der Hauptwerkzeuge 12,13,14 die Kreise 12a,13a und 14a, wobei die Werkzeuge stets in aw dargestellten Winkelstellung bleiben (siehe da· strlohllerte Werkzeug 12). An den Stellen,an denen sie das Werkstttok 32 angreifen «erzeugen sie auf diesen exakte Krelsbogenabsohnltte 36,37*38, die ein dreikantiges Prisma bilden.

Die spitzen der Hilfewerkzeuge 21 und 22 laufen auf den strichpunktierten Kreisbahnen 21a,22a um und erzeugen dabei die Kreisbogenabsohnltte 39 und 40, die das dreikantige Prisma Ih dargestellten Beispiel an einer Kante Über einen kurzen Abschnitt aneohnelden, um diese Kante zu breohen.

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Die Kreise, auf denen die Werkzeugspitzen ««laufen, haben alle den gleichen Radius, der gleich de« Abstand der Drehachse 19 des Werkzeugträger« 11 von der Aohse 34 des Werkstüoks 1st, während der Abstand, den die Kreisbogenabsohnltt· von der Achse 34 des Werkstücks 32 haben, zusätzlich von de« Abstand der Werkzeugsohneiden von der Drehachse 19 des Werkzeugträgers 11 abhängt.

In Fig. 3 ist ein nach der Erfindung hergestellter« aus ^ Kreisbogenabsohnitten susaMaengesetster prismatischer Körper in Querschnitt dargestellt. Br ist aus eine« zylindrischen Werkstück hergestellt, dessen ursprüngliche For« «it der striohlierten Linie 4-1 angedeutet ist. Die Bewegungsbahnen der Werkzeuge sind für einige der Flächen angedeutet. Der fertiggestellte prismatische Körper setzt sich aus folgenden Flächen zusammen*

- den von den Hauptwerkzeugen erzeugten drei Kreis» ' bogenabschnitten 36**37.38,

- den von den Hilfewerkzeugen erzeugten sechs Kreis- ' togenabsnhnitten, von denen nur die Absohnitte 39 und 4o bezeichnet sind, und

- den von ursprünglichen Werkstück stehengebliebenen drei Kreisbogenabsobnltten

Durch diese Zusammensetzung des Körpers aus zwölf Kreisbogenabsohnitten entstehen nahezu stetig ineinander übergehende Flächen, d.h. die noch verbleibenden Kanten sind derart atusjjpf, dafl sie in vielen Fällen nicht «ehr stören. Wenn dit Keil-

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welle zur Ersielung einer glatten Oberfläche nachträglich noph geschliffen wird« kann der Sohlelf-Arbeltsgang mit hoher Geschwindigkeit erfolgen, da kaust noch wesentliche Materialnengen an den Kanten weggesohllffen werden nrtlaeen.

. Durch entsprechende Wahl der Anzahl und Radien von Werkzeugen und Werkzeugträger können auch andere aus Krelsbogenabaahnitten zusammengesetzte prismatische Körper erzeugt werden.

Fig. 4 zeigt das Werkstttok 32, das an seinen hinteren Ends olngeepannt 1st und an seinen vorderen Ende von einer Reitstcokspltze 45 geführt wird. Der Werkzeugträger 11 1st mittels einer Schraube 46 an einen drehbaren» länge und radial verstellbaren Maschinenteil 47 befestigt. Zn den Werkzeugträger 11 sind die Hauptwerkseuge 12,15,14 und die Hilfewerkzeuge 20,21,22,23,24,25 eingespannt.

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Claims (2)

A 11 726/27 Ansprüche

1. Anwendung einer Drehvorrlohtung mit einem Werkzeugträger, der an seinem Umfang mehrere Werkzeugsohneiden aufweist» und um eine zur Werkstüokaohse parallele Aohse entweder

synchron, aber im entgegengesetzten Drehsinn das fest- —

3tehende Werkstück umkreist oder mit dem Werkstück synohron und gleichsinnig umläuft, zur Herstellung von prismatisohen Körpern mit einem Querschnitt, der aus einer wenigstens der Zahl der Werkzeugschneiden (12°, 1J¹J*¹) entsprechenden Zahl konvexer Kroisbogenabsohnltte (36,37«38) zusammengesetzt ist.

2. Drehvorrlohtung mit einem Werkzeugträger, der an seinem Umfang mehrere Werkzeugsohneiden aufweist, und um eine

zur WerkstUokaohae parallelen Achse entweder synohron, t

aber im entgegengesetzten Drehsinn das feststehende Werkstück umkreist odor mit dem Werkstück synchron und gleiohsinnig umläuft, dadurch gekennzeichnet, dmi an dem Werkzeugträger Π1) gegenüber den Werkzeugsohneiden (12*,13', in Umfangeriohtung versetzte Hilfewerkzeugsohneiden (20*, 21',22',23',24',25¹J angeordnet sind, deren Umlaufbahn bei Drehung des Werkzeugträgers (11) einen kleineren Durohmesser hat als der der Werkzeugsohneiden (12',1J¹,14')

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