DE1777438A1

DE1777438A1 - Drehmaschine

Info

Publication number: DE1777438A1
Application number: DE19671777438
Authority: DE
Inventors: Leon Fayolle; James Moffat Hutchson; Charles Henri Kahn; David Theodore Nels Williamson; Kenneth Charles Wilson
Original assignee: Molins Machine Co Ltd
Current assignee: Molins Machine Co Ltd
Priority date: 1966-01-28
Filing date: 1967-01-26
Publication date: 1975-02-06
Also published as: DE1777440A1; AT282289B; AT303490B; GB1186172A; SE354592B; DE1602883A1; AT302767B; BE693300A; DE1777439A1; NL6701272A; FR1509471A

Description

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Negenctank Dipt Ing. H. Hauck - Dip!. Phys. W. Schmitz Dipl. Ing. E. Grailfs - Dial. Inc,. W. Wehn«r> Molina Machine Co. Ltd. 8 München 2, Moiartstrafi· 23

Telefon 53β05βό ^_n _τ ■ _Λα

2, Lvelyn Street ²⁷· ^{Juni iy}

Deptford, London,S.E.8, England 1777438 AkteM-2564

Ausscheidungsanmeldung I zu Patentanmeldung P 16 o2 833

Drehmaschine

Die Erfindung betrifft cir.v Drehmaschine, insbesondere eine numerisch gesteuerte Drehmaschine,.. mit während les Drehens sowohl axial als auch in einer queraxialer Ebene bewegbar gelagerter Spindel, die exzentrisch in eineersten zylindrischen XuITe angeordnet ist, die iu'-.erseits exzentrisch und drehbar in einer zv;eiten r^ylindri-, sehen Muffe gelagert ist.

Bei Drehcaschinen mit cehreren während des i^ehcns vorrichtungsfest gehaltenen Irehmeisseln ist es beicpielsv/eise erforderlich, die Spindel mit dem Y/erk^uc}: ö'e^au mit deni jeweils benötigten Drehneiscel auszurichten. Bei einer bekannten Drehmaschine der eingangs genannten Art erfolgt die relative Drehung der beiden Muffen, r:¹ .It" si.? der die Spindel in jede beliebige einer unendlichen Zahl von Stellungen innerhalb der zur Achse der zv/eiten Xuffe cuerax'ialen Ebene gebracht v/erden kann, durch selbständige Steuerung des jeäsr Muffe "!!.geordneten Antriebes (auctia-

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licche Patentschrift Kr. 66/9320). Die dazu er;forderlichen, genau aufeinander abgestimmten V/inkelgecchwindj.gkei.ten jeder Muffe bedingen verhältnismässig umfangreiche Berechnungen und bieten daher wegen der bei jeder queraxialcn Stellunga.'inderung der Spindel notwen.ig v/erdenden unterschiedlichen Antriebssteuerungen unerwünschte Schwierigkeiten hinsichtlich der Programmierung der numerischen Steuerung der Maschine.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer Drehmaschine der eingangs genannten Art die queraxiale Einstellung der Spindel in vereinfachter und der' numerischen Steuerung besser angepasster V/eise zu ermöglichen.

Uach der Erfiudupg ist zu diesem Zweck die Spindel in der ersten Muffe und diese in der zweiten Muffe um gleiche Beträge exzentrisch angeordnet und mittels eines ersten Antriebs sind die erste und die zweite Muffe zv.-angläufig gleichzeitig und gegenläufig mit gleichen V.^Tinkelgeschv/irjdigkeiten antreibbar, so dass eine in Bezug auf die Achse der zweiten Muffe radiale Bewegung der Spindelachse erzielt wird und mittels eines zweiten Antriebs ist ausserdem die zweite Muffe allein gegenüber dem Spindelstock verdrehbar.

Auf diese Weise kann die Spindel in einfacher Steuerung mittels des ersten Antriebes radial und unabhängig davon mittels des zweiten Antriebes um den erforderlichen Winkel verstellt werden. Insbesondere die zwangläufige Erzeugimg

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der gegenläufigen Dreh¹.-owe gun g beider Muffen nur eines Antriebe.·:, er' aubt es, die universelle Verstellbar ke it der SpiirU'1 bei gegenüber der bekannten Drehmaschine vereinfachter numerischer Steuerung aufrechtzuerhalten.

Zweckmässig dient als erster Antrieb zum swangläufig gleichzeitigen und gegenläufigen Drehen der ersten und der zweiten Muffe eil: Kotor, auf dessen Abtriebsachse zwei Ritzel befestigt rind, dessen eines mit einer Innenverzahnung der zweiten Muffe und dessen anderes mit einer Aussenverzahnung der ersten Muffe kämmt.

Vorteilhaft ist ein Bilde einer die Spindel lagernden Hülse in einem Schlitten aufgenommen, der zwischen Schienen läuft, die in gleichem Abstand von der Achse der zweiten Muffe auf einer im Spindelkopf drehbaren Platte befestigt sind, die mittels des zweiten Antriebes gegenüber dem Spindelstock verdrehbar ist.

Ausführungsbeispieie der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben, und zwar stellen dar:

Figur 1 eine schecatische Seitenansicht einer Drehmaschine nach der Erfindung,

Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie XIII - XIII in Pigur 1,

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Figur 5 einen Figur 2 entsprechenden Schnitt einer abgewandelten Ausführungsform und

Figur 4 einen Teilschnitt, senkrecht zur Ebene von Figur 3 in verkleinertem Massstab.

Die Drehmaschine nach Figur 1 besteht aus einer Spindelstockeinheit 101 und einer Werkzeugträgereinheit 102. In der Spindelstockeinheit 101 ist eine Spindel 103 mit einem Werkstückhalter 104> der ein zylindrisches Werkstück 105 hält, von einen Hydraulikmotor 106 angetrieben. Die Spindel 103 ist in beiden durch einen Doppelpfeil 107 angedeuteten Richur^sn auch während des Drehens axial bewegbar. .

In der Spindelstockeinheit 101 ist ein Zylinder 117 (Figur 2) um seine Längsachse in jede gewünschte Winkelstellung drehbar gelagert. Innerhalb des Zylinders 117 ist ein Zylinder 108 un ceine Achse drehbar gelagert. Exzentrisch innerhalb des Zylinders 108 ist ein weiterer Zylinder 109 um seine Achse drehbar angeordnet. Die Zylinder 117, 108 und 109 sind mittels hydrostatischer Lager voneinander und von der Spindelstockeinheit entfernt gehalten. Die Exzentrizität der Achse der Spindel 103 im Verhältnis zur Achse des Zylinders 109 und die Exzentrizität der Achse des Zylinders 109 im Verhältnis zur Achse des Zylinders 108 sind gleich, und die Zylinder 108 und

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109 durchlaufen jeweils gleiche WinkelgröDseni^ entgegengesetzten Richtig ι; c η . Die Spindel 103 bev/egt sich somit geradlinig in der Ebene nach Pigur 1.

Somit wird bei gleichen, entgegengesetzten Winkeldrehungen der zwei Zylinder 108 und 109 eine Bewegung entlang einer radialen, eich durch die Achse des Zylinders 108 erstreckenden Ebene erzeugt und eine Drehung des Zylinders 117 mit den Zylindern 108 und 109 ändert die Neigung der erwähnten radialen Ebene. Der Zylinder 117 ist nicht unerlässlich, un die beschriebene radiale Bewegung zu erzeugen. Er dient lediglich dazu, um zucätzlich zu der gleichen, aber entgegengesetzten V.'inkeldrehung der beiden Zylinder 108 und 109 relativ zur Spindelstockeinhei.t 101 eins Drehbewegung der Spindel um die Achse des Zylinders 108 zu erzeugen.

Eine entsprechende, aber abgewandelte Ausführungsfora ist in Pigur 3 dargestellt. Eine Platte 26 ist an einen nicht dargestellten drehbaren Glied innerhalb eines ebenfalls nicht dargestellten Spindelstocks einer Drehmaschine befestigt. Ein äusseres exzentrisches Glied 34 wird mittels hydrostatischer lager 35 von der Platte 25 entfernt gehalten. Das Glied 34 ist in jeder Richtung drehbar. Ein inneres exzentrisches Glied 36 ist exzentrisch innerhalb des äusseren Gliedes angeordnet, von dem es ebenfalls mittels hydrostatischer Lager 37 entfernt

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gehalten v/ird. Das innere Glied 36 ist ebenfalls in beiden Richtungen drehbar; beide Glieder sind gekuppelt, wie anhand von Figur 4 beschrieben v/erden v/ird. Exzertiisch innerhalb des inneren Gliedes 36 ist eine Spindelhülce 2'i gelagert, v/iederuin mittels hydrostatischer Lager 38. Die .Spindelhülse 25 ißt nicht drehbar, jedoch entlang der Spindelachse verschiebbar. Innerhalb der Spindelhülse 25 ist eine Spindel 27 konzentrisch und drehbar mittels hydrostatischer lager 39 aufgenommen. Bei. 40 liegt die Drehachse des Gliedes 34, bei 41 die Drehachse des Gliedes und bei 42 die Achse der Spindelhülse 25. Wenn die Entfernung zwischen den Achsen 40 und 41 gleich der Entfernung zwischen den Achsen 41 und 42 ist, ist die Achse 42 geradlinig quer zur Spindelachse bewegbar, indem die Glieder 34 und 36 mit gleicher Winkelgeschwindigkeit, jedoch entgegengesetzt gedreht werden.

Wie aus Figur 4 ersichtlich, dient als Antrieb ein Koter 46, der auf seiner Abtriebswelle Ritzel 47 und 43 trügt, die mit einer Innenverzahnung 49 des äusseren Gliedes 34 bzw. mit einer Aussenverzahnung 54 des inneren Gliedes 36 kämmen. Infolge der drehfesten Anordnung beider Ritzel 47 und 48 auf der itfotorabtriebsvelle v/ird die sv/angläufig gleichzeitige und gegenläufige Bewegung der Glieder 34 und 36 sichergestellt; durch entsprechende Abstimmung der Verzahnung die gleiche Winke!geschwindigkeit der Glieder.

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Bei dem Ausführungebclypicl nach Figur 3 können ε.Υι der Platte 26 Führungen 43 und 44 befestigt sein. Ein Gleitglied 45 ist zwischen den Führungen 43 und 44 vcrcchicbbar und an der Spindelhülrc 25 derart befestigt, dass eine Drehung der letzteren verhindert wird, und zwar mittels einer nicht dargestellten Nut. Wenn beide Glieder 34 und 36 gleichzeitig und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit, jedoch entgegengesetzt gedreht werden, wie oben beschrieben, so wird die darauc resultierende geradlinige Bewegung durch die Führungen 43 und 44 mit unterstützt. Die Füh- ^ rungen entlasten damit den Verstellantrieb, insbesondere während der Ausführung von Dreharbeiten.

Führungen entsprechend den Führungen 43 und 44 nach Figui 3 können auch für die Drehmaschine nach Figur 1 vorgesehen sein, sind jedoch nicht unbedingt erforderlich. Venn sie vorgesehen sind, ist ein selbständiger Antrieb zum Drehen des Zylinders 109 um seine Achse nicht erforderlich, da durch Drehen des Zylinders 108 um den gewünschten Gesamtbetrag relativ zur Spirdelsto.ckeinheit 101 der Zylinder ™ 109 automatisch um den gewünschten Winkel relativ zum Zylinder 108 infolge des von den Führungen ausgeübten Zwanges gedreht wird. In diesem Falle ist also die etwa durch die Zahnradverbinuung 47,-48, 49, 54 herbeigeführte Koppelung der Zylinder 108 und 109 nicht erforderlich. Jedoch mag es wünschenswert sein, eine Drehkraft auf den Zylinder 109 wirken zu lassen, damit dieser sich völlig um den gewünschten Winkel dreht.

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Die Werkzeugträgereinheit 102 der Drehmaschine nach Figur 1 weist einen Block 110 auf, der um vertikale Zapfen 111 und 112 schwenkbar ist, die in' einem oberen Rahmen 115 biw. in einer Grundplatte 114 verankert sind. An drei Flächen des Blockes 110 sind Platten 115 vorgesehen; .die dritte befindet sich auf der Rückseite des Blockes 110 (bei Betrachtung der Zeichnung). Jede der Platten 115 trägt mehrere feat eingebaute Werkzeuge 118, mittels deren die Stirnfläche des Werkstückes 105 bearbeitet werden kann. An der vierten Fläche des Blockes 110 ist eine Platte 116 vorgesehen, die mehrere Fräswerkzeuge 119 trägt-sowie mehrere drehbare Bohrer 12C, die individuell durch Hydraulikciotoren angetrieben werden, wenn der Block so gedreht ist, dass diese Werkzeuge der Stirnfläche des Werkstückes 105 gegenüberliegen. Am oberen Rahmen 113 befindet sich eine Einrichtung 121 mit einem Hydraulikmotor zum Antrieb einer Fräseinrichtung 122. An vier Stationen 123, 124, 125 und 126 der Spindelstockcinheit 101 sind jeweils mehrere Drehmeissel la drehbare DrehmeisselmagaziDe fest eingespannt.

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Claims

867-

"Patent a n sprüche-

rejamaschine mit während des Drehens sowohl axial als auch in einer queraxialen Ebene bewegbar gelagerter Spindel, die exzentrisch in einer ersten zylindrischen Muffe angeordnet ist, die ihrerseits exzentrisch und drehbar in einer zweiten zylindrischen Muffe gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel in der ersten Muffe (109, 36) und diese in der zweiten Muffe (108, 34) um gleiche Beträge exzentrisch angeordnet sind, dass mittels eines ersten Antriebs die erste und die zweite Muffe zwangläufig gleichzeitig und gegenläufig mit gleichen Winkelgeschwindigkeiten antreibbar sind, so dass eine in 3ezug auf die Achse der zweiten Muffe radiale Bewegung der Spindelachse erzielt wird, und dass mittels eines zweiten Antriebs ausserdem die zweite Muffe (108, 34) allein gegenüber dem Spindelkopf (101) verdrehbar ist.
2. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb zum gleichseitigen gegenläufigen Drehen der ersten (36) und zweiten (34) Muffe ein Motor (46) dient, auf dessen Abtriebsachso zwei Ritzel (47, 48) drehtest befestigt sind, dessen e_jes (47) mit einer Innenverzahnung (49) der zweiten Muffe (34) und dessen anderes (48) mit einer Aussenverzahnung (54) der ersten Muffe (36) kämmt.
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5. Drehmaschine nach Anspruch 1 > dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende einer die Spindel (27) lagernden Hülse (25) in einem Schlitten (45) aufgenommen ict, der z\<±- sdhen Schienen (43, 44) läuft, die in gleichem Abstand von der Achse der zweiten Muffe (34) auf einer im Spi:<. -delkopf drehbaren Platte (26) befestigt sind und dass durch den zweiten Antrieb die Platte gegenüber dem Spindelstock verdrehbar ist.

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