DE1752827B2 - Tiefen schrittzustellvorrichtung fuer nachformfraesmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tiefen-Schrittzustellvorrichtung für Nachformfräsmaschinen mit einem um eine horizontale Achse schwenkbaren Pantographensystem, welches sich über einen Nocken gegen einen als in einer am Maschinengestell zügeordneten Gewindehülse vertikal schraubbare Gewindespindel ausgebildeten Höhenanschlag abstützt.

Bei einer bekannten Nachformfräsmaschine dieser Art erfolgt die Tiefen-Schrittzustellung von Hand, wobei die Gewindespindel, die gleichzeitig als Höhenanschlag dient, jeweils um einen gewissen Betrag verdreht wird. Hierdurch wird das durch den Pantographcn geführte Werkzeug um einen bestimmten Betrag in Richtung der Z-Achse auf das Werkstück hin zugestellt. Die beiden anderen Achsen der Bearbeiiung, Λ' und Y, lassen sich mit der Zeilengraviervorrichtung, die auf den Modelltisch zu setzen ist. schrittweise in der Bearbeitung abfahren. Der Höhenanschlag für den Pantographen ist deshalb vorgesehen, da bei großen Frästiefen in der Z-Achse der Fräser das Bestreben hat, sich in das Material hineinzuziehen, was zu einem Bruch des Werkzeuges führt. Diese Tiefen-Schrittzustellvorrichtung von Hand unterbricht den Arbeitsvorgang in erheblichem Maße und kann obendrein nicht gleichmäßig durchgeführt werden, da entsprechende Einstellvorrichtungen fehlen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Tiefen-Schrittzustellvorrichtung für Nachformfräsmaschinen der eingangs erläuterten Art zu schaffen, die eine automatische und glexhmäßige Schrittzuslellung ohne nennenswerte Arbeitsunterbrechung gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein im Maschinengestell fest angeordnetes Gehäuse, in dem die Gewindehülse entgegen der Wirkung einer Feder gegen einen einstellbaren Anschlag axial verschiebbar und drehbar und die in der Gewindehülse schraubbare Gewindespindel axial verschiebbar aber undrehbar geführt sind, wobei zwischen der Feder und der Stirnseite der Gewindehülsc ein mit dieser zusammenwirkender Reibring angeordnet ist, der über einen Nocken und damit zusammenwirkenden, im Gehäuse koaxial angeordneten, steilgewindeartig ausgebildeten Kulisse durch Axialbewegung im Gehäuse drehbar ist und weiterhin durch eine im Gehäuse drehbar gelagerte Rastenscheibe, in deren zentraler Bohrung die Gewindehülse axial beweglich, aber undrehbar geführt ist und die mit einem federbelastcten Rastbolzen zusammenwirkt, der eine Drehum: nur in einer wählbaren Richtung zuläßt. Für eine riefcn-Schrittzustclliing ist es auf Grund der Erfindung nur noch notwendig, den Pantographen anzuheben, so daß die Gewindehülsc durch die Feder verschoben werden kann, und dann den Pantographen wieder abzusetzen, wobei während einer dieser Vcrschicbebewegungen der Reibring wirksam ist und die Gcwindehülse gegenüber der Spindel verdreht, wodurch diese je nach der gewählten Richtung entweder angehoben oder abgesenkt wird. Gegenüber der Handzustellung ist es durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung nicht mehr notwendig, den Arbeitsplatz zur Vornahme einer Einstellung zu verlassen, wodurch eine wesentliche Arbeitszeitersparnis erzielt wird, Außerdem beansprucht die automatische Schrittzustellung wesentlich weniger Zeit als das Einstellen der als Höhenanschlag ausgebildeten GewindesDinde! von Hand, die auch nicht mit dieser Gleichmäßigkeit durchgeführt werden kann. Das Festlegen der Drehrichtung des Reibringes und somit die Richtung der Schrittzustellung erfolgt dabei in einfacher Weise durch entsprechende Einstellung des Rastbolzens, der die Rastenscheibe je nach Einstellung in einer der beiden Richtungen sperrt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Drehsicherung zwischen Rastenscheibe und Gewindehülse gleichzeitig als fester Anschlag zur Begrenzung der durch die Federkraft bedingten Längsbewegung der Gewindehülse dienen und als Stift ausgebildet sein, der an der Rastenscheibe beiestigt in einen Längsschlitz in der Gewindehülse eingreift. Hierdurch wird in einfacher Weise die Drehsicherung zwischen Rastenscheibe undGewindeliiilse gleichzeitig auch als Anschlag für die Längsbewegung der Gewindehülse verwendet, wodurch zusätzliche Konstruktionsmittel eingespart werden.

Einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zufolge kann der durch den Pantographen belastete Anschlag an der Gewindehülse als ein die Gewindehülse koaxial umgebender Ring ausgebildet sein, der gegenüber der Gewindehülse vorzugsweise mittels Gewinde einstellte; und zur Einstellung des Zustellweges mit einer Maßskala versehen ist. Dieser Anschlag, der die Belastung durch den Pantographen aufnimmt und sich an dem maschinenfesten Gehäuse abstützt, begrenzt einerseits den Verschiebeweg der Gewindehülse und somit die Verstellung zwischen Spindel und Gewindehülse und ermöglicht andererseits durch seine Verstellbarkeit gegenüber der Gewindehülse, eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Tiefen-Schrittzustcllung vorzunehmen. Da dieser Ring während eines üblichen Arbeitsganges nicht verstellt wird, bleibt die Tiefen-Schrittzustellung völlig gleichmäßig.

Um ein Durchrutschen des mit der Gewindehülse in Reibschluß stehenden Reibringes bei derjenigen Drehrichlung, bei welcher die Rastenscheibe nicht gesperrt ist, zu vermeiden, ist die Rastenscheibe zwischen zwei vorzugsweise als Rollenlager ausgebildeten Drucklagern gelagert, die eine leichte Verdrehung der Rastenscheibe sowie der mit ihr gekoppelten Gewindehülsc ermöglichen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Teilansicht einer Nachformfräsmaschine mit einem in herkömmlicher Weise abgestützten Pantographen,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Tief^n-Schrittzustellvorrichtun«.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist am Grundständer 15 einer Nachformfräsmaschine die Hauptlagerung 9 für einen Pantographen 1 vorgesehen, der um die Achse 10 zur Verstellung des Werkzeuges in Z-Richtung schwenkbar ist. Am Grundständer 15 sind außerdem noch ein Arbeitstisch 7 und ein Modelltisch 8 vorgesehen. Mit 5 und 6 sind ein Modell und ein Werkstück bezeichnet, welche nach dem Ausrichten auf der Maschine fest angeordnet sind. Der Pantograph I trägt eine Frässpindel 2 und einen Taststift 3. Ein Bedienungshebel 4 dient zur Betätigung des Pantographen. Bei der bekannten Ausführungsform erfolgt die Tiefen-Schrittzustellung des Pantographen mittels einer in einer manchinenfesten Gewindehülse schraubbaren Zustellschraube 11, die sich gegen einen Nocken 9« der Hatiptlagerung 9 abstützt. Zum Festsetzen des Panlographen ist die

Hauptlagcrung 9 mittels einer Schraube 12 unter Verwendung eines Distanzstückes 13 an dem Grundstände!15 festgelegt. Beim Schrittfräsen wird die Hauptlagerung 9 enisperrt, indem diese Schraube und das Distanzstück entfernt werden.

Beim Fräsen mit der erfindungsgemäßen Tiefen-Schritlzusteilvorrichtung wird die Zustellschraube 11 bis zum Ende eingedreht, damit der Pantograph I in seiner senkrechten Ebene vollkommen frei beweglich ist. Die Schrittzustellung wird durch die ertindungsgemäße Vorrichtung übernommen, die neben der Zu'-.tellschraube 11 an dem Grundständer 15 mittels einer Schraube 28 festgelegt ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist innerhalb eines ruisehinenfesten Gehäuses 20 eine Gewindehülse 18 und eine Spindel 16 angeordnet, die sich gegen die Nockenfläche 9 λ abstützt und den Pantographen in der gewünschten Ebene hält. Innerhalb des Gehäuses 20. das durch einen Deckel 19 verschlossen ist, ist eine Rastenscheibe 21 zwischen zwei ols Rollenlager ausgebildeten Drucklagern 29 koaxial zur Gewindehiilse 18 gelagert und mittels eines Stiftes 32. der in einen Schlitz 33 der Gewindehülse eingreift, drehfest verbunden. Der Schlitz 33 gestattet jedoch eine Verschiebung der Gewindehülse 18 gegenüber der Rastenscheibe 21 in axialer Richtung. Eine Feder 26, die sich am Boden des Gehäuses abstützt, drückt über einen Reibring 25, der auf die Spindel 16 geschoben ist, gegen das untere Ende der Gewindehülse .18. Sowohl die Spindel 16 als auch die Gewindehülse 18 sind in ihrem unteren Bereich ohne Gewindegänge ausgebildet. Der Reibring 25 weist einen Nocken 35 auf. mit dem er in eir.e als Stcilgewinde ausgebildete Kulisse 20« eingreift, wodurch der Reibring bei seiner axialen Verschiebung verdreht wird. In das Gehäuse _0 ist eine Rastvorrichtung 3ft eingesetzt, die einen mittels einer Feder 23 belasteten Rastbolzen 22 uilwcist. der zwischen die Zähne der Rar.tenschcibe 21 eingreift, wobei der Rastbolzen 22 so ausgebildet ist. daß er die Rastenscheibe 21 nur in einer Drehrichlung sperrt. Der Rastbolzen 22 ragt mit einem zylindrischen Teil 36 aus dem Gehäuse 37 der Rastvorrichtung 30 heraus und weist an seinem Ende einen Betätigungsknopf 31 auf. Einen senkrecht zum zylindrischen Teil 36 i.i eine Bohrung eingesetzter Stift 24 stützt sich am Boden eines Schlitzes 30« des Gehäuses 37 ab. Durch Verdrehen des Beuitigungsknopfes31. und zwar nach dem Herausziehen des Stiftes 24 aus dem Schlitz 30«. läßt sich der Radbolzen 22 um ISO verdrehen, wodurch die vorher i'.esperrte Drehrichtung frei und die entgegengesetzte Drehrichtung gesperrt wird.

An dem oberen Ende der Gewindehülsc 18 ist ein Rim.' 17 vorgesehen, der gegenüber der Gewindehülse mittels eines Gewindes 39 verstellbar ist. Dieser Ring ist durch eine Madenschraube 17α an der Gewindehülsc festlegbar. Der Ring 17 weist einen Kragen 40 auf, mit dem er das Gehäuse 20 umfaßt, legt sich in der unteren Stellung der Gewindchülse 18 mit einem Absatz 41 gegen die Oberkante des Gehäuses 20 an und begrenzt somit die durch das Gewicht des Pantographen entgegen der Wirkung der Feder 26 eintretende Verschiebung der Gewindchülse 18.

Die Spindel 16. die sich mit einem balligen Ende an die NockenfUlche 9« anlegt, ist nur in ihrem oberer Teil mit Gewinde versehen, während der untere Teil glatt -ausgeführt ist und eine Längsnut 42 aufweist, in die ein am Gehäuse 20 festgelegter Keil 27 eingreift und die Spindel 16 gegen eine Verdrehung sichert.

Die Wirkungsweise der automatisch arbeitenden Tiefen-Schrittzustellvorrichtung ist folgende: Nach

Beendiiumi- des Fräsvorganges wird der Pantogianh 1 mittels'des Handhebels 4 angehoben, wodurch die Spindel 16 und die mit ihr über ein Gewinde verbundene Gewindehülse 18 entlastet und durch die Feder 26 nach oben gedrückt werden. Durch die

ίο Aufwärtshewegung wird der Reibring 25 durch den in die Kulisse 20 η eingreifenden Nocken 35 gedreht. Da die Rastenscheibe durch den Rastbolzen 22 gehalten wird, gleitet der Reibring 25 an der Stirnfläche 34 der Gewindehülse 18. Die Gewindehülse wird also nur in axialer Richtung nach oben verschoben, wobei die Aufwärtsbewegung durch den Stift 32, der in den Schlitz 33 eingreift, begrenzt wird. Wird der Pantograph wieder abgelas:*:n, so drückt er über die Spindel 16 die Gewindehülse 13 entgegen der Wir-

kung der Feder 26 nach unten, wobei nunmehr der durch die Kulisse 20 α gedrehte Reibring die Gevindehülse 18 verdrehen kann, da der Rastbolzen 22 die Rastenscheibe 21 in dieser Drehrichtung nicht sperrt. Durch die Drehung der Gewindehülse mittels

des Reibringes 25 wird diese infolge der Gewindeverbindung zwischen Gewindchülse und Spindel axial zur letzteren verschoben, da diese gegen Verdrehen durch den Keil 27 gesichert ist. Die axiale Verschiebung der beiden Teile 16 und 18 gegeneinander er-

folgt solange, bis der Ring 17 mit seinem Ansatz 41 an dem oberen Teil des Gehäuses 20 anliegt. Da die Spindel 16 nach Beendigung der Arjwärtsbewcgung gegenüber der Gewindehülse 18 verschoben ist, nimmt der Pantograph eine andere Lage ein. Da der

Ring 17 gegenüber der Gewindehülse 18 mittels Gewinde 39 verstellbar ist, läßt sich die freie Verschiebelänge der Gewindehülse 18 und damit das Zustellmaß verändern. Zur genauen Einstellung des Zustcllmaßes kann auf dem Ring 17 eine Maßskala vorgesehen sein. Wenn der Ring während der Bearbeitung eine¹: Werkstückes nicht verstellt wird, bleibt das jeweilige Zustcllmaß konstant, was mit der bisher üblichen Zustellschraube nicht mit dieser Genauigkeit eingehalten werden konnte. Ob nun wäh-

rend der Aufwärtsbewegung oder der Abwärtsbewegung der Gewindchülse 18 zugestellt wird, hängt davon ab. ob eine konkave oder konvexe Form des Werkstückes zu bearbeiten ist. Dementsprechend wird der Rastbolzen 22 so eingestellt, daß dicRastenscheibe 11 in der entsprechenden Richtung frei drehbar ist.

Da das Gehäuse 20. welches die Spindel 16 und die Gewindchülse 18 aufnimmt, verhältnismäßig klein bemessen ist und ohne Schwierigkeiten an einem Maschinenständer befestigt werden kann, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung jederzeit an bestehenden Nachformfräsmaschinen nachtraglich angebracht werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Tiefen-Schrittztistellvorrichtung für Nachformfräsmaschinen mit einem um eine horizontale Achse schwenkbaren Pantographensystem, welches sich über einen Nocken gegen einen als in einer am Maschinengestell angeordneten Gewindehülse vertikal schraubbare Gewindespindel ausgebildeten Höhenanschlag abstützt, g e k c η η -

   zeichnet durch ein im Maschinengestell fest angeordnetes Gehäuse (20), in dem die Gewindehülse (18) entgegen der Wirkung einer Feder (26) gegen einen einstellbaren Anschlag (17) axial verschiebbar und drehbar und die in s der Gewindehülse (18) schraubbare Gewindespindel (16) axial verschiebbar aber undrehbar geführt sind, wobei zwischen der Feder (26) und der Stirnseite der Gewindehülse (18) ein mit dieser zusammenwirkender Reibring (25) angeordnet ist, der über einen Nocken (35) und damit zusammenwirkenden, im Gehäuse (20) koaxial angeordneten, steilgewindeartig ausgebildeten Kulisse (20 a) durch Axialbewegung im Gehäuse

   (20) drehbar ist und gekennzeichnet durch eine im Gehäuse (20) drehbar gelagerte Rastenscheibe

   (21) in deren zentraler Bohrung die Gewindehülse (18) axial beweglich aber undrehbar geführt ist und die mit einem federbelasteten Rastbolzen

   (22) zusammenwirkt, der eine Drehung nur in ao einer wählbaren Richtung zuläßt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsicherung zwischei Rastenscheibe (21) und Gewindehülse (18) gleich zeitig als fester Anschlag zur Begrenzung de durch die Federkraft bedingten Längsbeweguni der Gewindehülse dient und als Stift (32) aus gebildet ist, der an der Rastenscheibe (21) be festigt in einen Längsschlitz (33) in der Gewinde hülse (18) eingreift.
3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche '. oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durcl den Pantographen belastete Anschlag an de: Gewindehülse (18) als ein die Gewindehülse ko axial umgebender Ring (17) ausgebildet ist, dei gegenüber der Gewindehülse (18), vorzugsweist mittels Gewinde (39), einstellbar und zur Einstel lung des Zustellweges mit einer Maßskala ver sehen ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ] bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastenscheibe (21) zwischen zwei, vorzugsweise als RoI lenlager ausgebildeten Drucklagern (29) gelager ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeich rangen