DE1777084C3 - Einrichtung zum Fertigdrehen des Halsabschnitts sowie der Kugel eines Kugelzapfen-Rohlings auf einer Drehmaschine - Google Patents
Einrichtung zum Fertigdrehen des Halsabschnitts sowie der Kugel eines Kugelzapfen-Rohlings auf einer DrehmaschineInfo
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Description
35
Kugelzapfen, die aus einer Kugel und einem an diese angesetzten Schaft bestehen, werden in großen
Mengen für Kugelgelenke im Maschinenbau, im Kraftfahrzeugbau, in der Feinmechanik und für viele
weitere Zwecke benötigt. Sie bestehen aus der Kugel selbst und dem an sie angrenzenden Halsabschnitt
des Schaftes, welche beiden Teile sorgfältig bearbeitete und maßhaltige Oberflächen besitzen müssen,
insbesondere der Übergang zwischen Halsausrundung und Kugel ohne Grat oder scharfe Kante ausgeführt
sein muß, sowie aus dem Kegelteil und dem Gewinde- bzw. Nietzapfenabschnitt, welche in dieser
Reihenfolge an den Halsabschnitt anschließen. Halsabschnitt, Kegelabschnitt und Gewindezapfenbzw.
Nietzapfenabschniu bilden den Schaft des Kugelzapfens.
Bei der Fertigung von Kugelzapfen geht man so vor, daß zunächst ein Rohling des Kugelzapfens hergestellt
wird und dann der Halsabschnitt des Schaftes und die Kugel selbst fertiggedreht werden. Zu diesem
Zweck spannt man den Gewindezapfen- oder Nietzapfenabschnitt oder auch den Kegelabschnitt in das
Futter einer Drehmaschine ein und stützt, wenn dies möglich oder erforderlich ist, das kugelseitige Ende
mit einer Körnerspitze ab, welche im Reitstock der Drehbank sitzt. Auf der Drehmaschine wird bei dem
herkömmlichen Verfahren ein erstes Werkzeug für das Fertigdrehen des Halsabschnitts in einem Kreuzsupport
geführt; der Vorschub des Werkzeugs beim Verfahren des Kreuzsupporis längs des Maschinenbettes
wird durch eine erste Steuereinrichtung gesteuert, z.B. durch eine Schablone, weiche abgetastet
wird. Ferner ist unter der Kugel und gegebenenfalls etwas geneigt dazu ein Kageldrehapparat mit einem
zweites Werkzeug für das Fertigdrehen der Kugel angeordnet Der Kugeldreaapparat besteht aus einem
Drehsupport, an welchem mit Hilfe einer Werkzeughalterung ein Drehwerkzeug befestigt ist. Der Drehsupport
ist um eine Achse schwenkbar, weiche ihrerseits mit dem Zentrum der fertigzudrehenden Kugel
fluchtet. Beim Fertigdrehen der Kugel wird der Drehsupport mit dem Werkzeug um diese Achse geschwenkt,
gewönnlich unter Steuerung durch eine zweite Steuereinrichtung. Die Schneide des Drehwerkzeugs
beschreibt dabei eine kreisförmige Bahn mit einem Radius, der durch den Abstand der Werkzeugspitze
von der Drehachse des Drehsupports vorgegeben ist. Es laufen also die Arbeitsgänge ab:
1. Einspannen des Rohlings; die beiden Werkzeuge befinden sich dabei in ihrer Ausgangsstellung
für den jeweiligen Arbeitsgang;
2. Fertigdrehen des Halsabschnitts mit dem ersten Werkzeug unter Steuerung des Kreuzsupports
durch die erste Steuereinrichtung, wobei das zweite Werkzeug zunächst arretiert bleibt;
3. Rücklauf des ersten Werkzeugs in seine Ausgangsstellung und Fertigdrehen der Kugel, gesteuert
von der zweiten Steuereinrichtung;
4. Rücklauf des zweiten Werkzeugs in seine Ausgangsstellung und Arretieren desselben (die
umgekehrte Abfolge ist freilich auch möglich);
5. Ausspannen des Werkstücks.
Es ist nach dieser Methode jedoch nicht möglich, den Übergang vom Hals zur Kugel ohne scharfe
Kante auszuführen, weil an der Stelle die von den zwei verschiedenen Werkzeugen geschaffenen Oberflächen
sich schneiden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehmaschine zum Fertigdrehen des Halsabschnitts sowie der Kugel
eines Kugelzapfen-Rohlings auszubilden mit einem auf eine Kugelachse zentrisch einstellbaren
Drehsupport nebst eingespanntem Drehwerkzeug, einem längs des Maschinenbettes verschiebbaren
Kreuzsupport, dessen Querschlitten in Abhängigkeit von der Bewegung des Längsschlittens gemäß einer
gewünschten Form des Halsabschnittes über eine maschinenfeste Schablone sowie einen an dem Querschlitten
vorgesehenen Anschlag gesteuert ist, und einer Umsteuereinrichtung zum zeitlich aufeinanderfolgenden
Antrieb des Drehsupports sowie Kreuzsupports nebst Rückführung in die Grundstellung,
wobei diese Drehmaschine einen vereinfachten Arbeitsablauf und verringerte Rüstzeiten gewährleisten,
sowie Werkstücke mit besserer Maßhaltigkeit und gratfreiem Übergang vom Halsabschnitt zum Kugelprofil
liefern soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Drehmaschine gelöst, bei der der Drehsupport nebst zugehörigem Drehwerkzeug, welches in Grundstellung des Drehsupports gegen den Kugelhals anliegt, unmittelbar auf dem Querschlitten des Kreuzsun-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Drehmaschine gelöst, bei der der Drehsupport nebst zugehörigem Drehwerkzeug, welches in Grundstellung des Drehsupports gegen den Kugelhals anliegt, unmittelbar auf dem Querschlitten des Kreuzsun-
ports angeordnet ist und daß über die Umsteuereinrichtung
die Bewegung des längsschlittens des Kreuzsupports stillsetzbar sowie die Drehbewegung
des Drehsupports einleitbar ist.
Beim Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Drehbank wird der Drehsupport zunächst in der AusgangsstcKung
für das Fertigdrehen der Kugel arretiert und der Kreuzsupport in die Ausgangsstellung
für das Fertigdrehen des Halsabschnitts gebracht. Sodann wird nach Einspannen des Rohlings der HaIsabschnitt
unter Steuerung des Kreuzsupportvorschubs durch eine erste Steuereinrichtung fertiggedreht
und der Kreuzsupport in dieser Endstellung des Werkzeugs, die zugleich Ausgangsstellung für
das Fertigdrehen der Kugel ist, arretiert. Danach wird der Drehsupport entarretiert, die Kugel mittels
des gleichen Werkzeugs, jedoch unter Steuerung des Drehsupportvorschubs durch eine zweite Steuereinrichtung
fertiggedreht, und schließlich werden Drehsupport mit Drehwerkzeug sowie Kreuzsupport in
ihre Ausgangsstellung zurückgeführt, so daß das Werkstück ausgespannt werden kann.
Der Steuereinrichtung des Kreuzsupports ist in der Endstellung desselben vorzugsweise eine Signalübertragungsvorrichtung
zugeordnet, die die Entarretierung des Drehsupports und den Beginn des Kugel-Fertigdrehens
auslöst. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß das Drehwerkzeug praktisch nicht stillgesetzt
wird, wodurch ein sehr sauberer und glaUer Übergang vom Halsabschnitt zum Kugelprofil erzielt
wird.
Man erkennt, daß die erfindungsgemäße Drehbank einen vereinfachten Aufbau besitzt bzw. eine einfachere
Konstruktion bezüglich der Werkzeughalterung aufweist, da nur noch ein einziges Drehwerkzeug
benötigt wird. Die Rüstzeit wird dadurch verringert; die Maßhaltigkeit des Halsabschnittes ist
durch die Arretierstellung des Drehsupports gegeben, für welche (einmalige) Einstellung ein genaues Einrichten
nicht ins Gewicht fällt.
In der Zeichnung ist halbschematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt.
F i g. 1 zeigt die Vorrichtung mit dem Kugelzapfen
in Seitenansicht, und
Fig.2 stellt die Anordnung von Fig. 1 in Draufsicht
dar.
Schematisch sind als Teile der Drehmaschine die Spindel 10 des Spindelstocks mit der Spannvorrichtung
12 erkennbar, ferner die Körnerspitze 14 des Reitstocks. Der Kugelzapfen-Rohling 16 ist in der
Spannvorrichtung 12 mit seinem Gewindezapfenoder Nietzapfenabschnitt 16' eingespannt und am
kugelseitigen Ende durch die Körnerspitze 14 abge-
stützt Die Körnerspitze ist nicht in jedem Fall zwingend erforderlich; dies richtet sich nach den Abmessungen
des Kugelzapfens und der gewünschten Genauigkeit.
Auf dem Bett 18 der Drehmaschine ist der Kreuzsupport
20 angeordnet, umfassend den Längsschlitten 20' und den Querschlitten 20". Der Querschlitten
20" trägt den Drehsupport 22 mit der schwenkbaren Werkzeughalterung 22'. In diese ist das Drehwerkzeug
24 eingespannt.
Schematisch ist in F i g. 2 die Schablonensteuerung 26 für den Kreuzsupport angedeutet; die Steuereinrichtung
für den Drehsupport 22 ist der Klarheit der Darstellung wegen li'-h: gr eigt. Derartige Steuereinrichtungen sind an sich bekannt und bilden keinen
Teil der Erfindung.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Drehbank ist oben ausführlich geschildert worden; in den
Figuren sind das Drehwerkzeug und seine Halterung in der Ausgangsstellung für den Dreharbeitsgang ge-
zeigt, nachdem der Kugelzapfen-Rohling 16 eingespannt worden ist. Mittels der Steuereinrichtung für
den Kreuzsupport 20 dreht das Drehwerkzeug 24 zunächst unter Längs- und Querverschiebung der
Schlitten 20' bzw. 20" den Halsabschnitt des Kugelzapfens
fertig, so daß sich ein Profil gemäß der gestrichelten Linie A ergibt. Danach wird der Kreuzsupport
arretiert, und zwar sowohl der Längsschlitten 20' als auch der Querschlitten 20", wobei die
Achse C mil dem Mittelpunkt M der Kugel fluchtet.
Dann dreht das Drehwerkzeug das Kugelprofil fertig (gestrichelte Linie B). Für den Rücklauf in die Ausgangsstellung
wird das Drehwerkzeug im Schnellvorschub durch die Bewegung sowohl des Kreuzsupports
als aui:h des Drehsupports geführt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Einrichtung für eine Drehmaschine zuiu
Fertigdrehen des Halsabschnittes sowie der Kugel eines Kugelzapfen-Rohlings mit einem auf eine
Kugelachse zentrisch einstellbaren Drehsupport nebst eingespanntem Drehwerkzeug, einem längs
des Drehbankbettes verschiebbaren Kreuzsupport, dessen Querschlitten in Abhängigkeit von
der Bewegung des Längsschlittens gemäß einer gewünschten Form des Halsabschnittes über eine
drehbankfeste Schablone sowie einen an dem Querschlitten vorgesehenen Anschlag gesteuert
ist, und einer Umsteuereinrichtung zum zeitlich aufeinanderfolgenden Antrieb des Drehsupports
sowie Kreuzsupports nebst Rückführung in die Grundstellung, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehsupport (22) nebst zugehörigem Drehwerkzeug (24), welches in Grundstel- ao
lung des Drehsupports gegen den Kugelhals (16) anliegt, unmittelbar auf dem Querschlitten (20")
des Kreuzsupports (20) angeordnet ist und daß über die Umsteuereinrichtung die Bewegung des
Längsschlittens (20') des Kreuzsupports (20) stillsetzbar sowie die Drehbewegung des Drehsupports
(22) einleitbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuereinrichtung des
Kreuzsupports (20) in der Endstellung desselben eine Signalübertragungsvorrichtung zugeordnet
ist, die die Entarretierung des Drehsupports (22) und den Beginn des Kugel-Fertigdrehens auslöst.
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