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MASCHINE ZUR TANGENTIALEN DREHBEARBEITUNG MIT TANGENTIALEM RUNDVORSCHUB
DER STÄHLE Die Erfindung bezieht sich auf Maschinen zur Drehbearbeitung, insbesondere
auf maschinen zur tangentialen Drehbearbeitung mit tangentialem Rundvorschub der
Stähle auf Bahnen innerer Beruhrung mit zu bearbeitenden Oberflächen des Werkstücks.
Am vorteilhaftesten kann diese Erfindung bei der Drehbearbeitung solcher Einzelteile
wie Lagerringe, Flansche, Vielkranzräder sowie anderer Teile verwendet werden, die
Formflächen aufweisen.
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Bekannt ist eine Maschine zur tangentialen Drehbearbeitung mit tangentialem
Rundvorschub der Stähle auf Bahnen innerer Berührung mit zu bearbeitenden Oberflächen
des Werkstücks (siehe die Sammelausgabe des EN@MS "Fortschrittliche technologische
Prozesse im Maschinenbau", Verlag "Maschinostrojenije", Moskau, 1965, S. 35-37).
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Bei der bekannten Maschine enthält der Werkzeugreitstock ein Gleitstück,
das in Gestalt einer Pinole ausgeführt ist und die Bewegungen des Schneidkopfes
zustandebringt, und zwar eine fortschreitende Bewegung längs der Pinolenachse (Einstellverschiebung
des Schneidkopfes) und die Drehung um die Pinolenachse (tangentialer Rundvorschub
der Stähle des Schneidkopfes).
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Bei der erwähnten konstruktiven Ausführung des Werkzeureitstocks
gestattat es die bekannte Maschine infolge
der ungenügenden Schwingungsfestigkeit
nicht, die tangentiale Drehbearbeitung unter Bedingungen durchzuführen, die die
höchste Leistung und Genauigkeit gewährleisten, d.h. dann, wenn die Richtung des
tangentialen Rundvorschubs der Stähle mit der Drehrichtung des Werkstücks zusammenfällt
und die Stähle nacheinander in Tätigkeit treten und mehrere Berkstückflächen gleichzeitig
bearbeiten.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten
Nachteile.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zur tangentialen
Drehbearbeitung zu schaffen, die stabilen Bearbeitungsprozeß, hohe Bearbeitungsgenauigkeit
und hohe Leistung gewährleisten wurde.
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Diese Aufgabe wird durch die Schaffung einer Maschine zur tangentialen
Drehbearbeitung mit tangentialeni Rundvorschub der Stähle auf Bahnen innerer Berührung
mit zu bearbeitenden Oberflächen des Werkstücks gelöst, die an dem Schneidkopf des
Werkzeugreitstocks angeordnet sind, der die Einstellverschiebung dieses Schneidkopfes
und den tangentialen Rundvorschub seiner Stähle ausführt, in der erfindungsgeinäß
der Werkzeugreitstock einen sich drehenden Schlitten, der zur Befestigung des Schneidkopfes
an demselben bestimmt ist und mit Hilfe eines Antriebs den tangentialen Rundvorschub
der Stähle dieses Kopfes gewährleistet, sowie ein Gleitstück enthält, das die sen
sich drehenden Schlitten trägt und für die Einstellverschiebung
des
Schneidkopfes sorgt. Der sich drehende Schlitten wird zweckmäßigerweise in Gestalt
einer Werkzeugspindel ausgeführt, die im Innern des Gleitstücks untergebracht wird,
welches ein hohles prismatisches Teil darstellt.
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Der Antrieb des sich arehenden Schlittens kann ein selbsthemmendes
Getriebe besitzen, das als Schneckengetriebe ausgebildet ist, dessen Scheckenrad
auf diesem sich drehenden Schlitten angeordnet ist.
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Die Maschine kann einen Sechanismus zur Beseitigung des seitlichen
Spielraums im selbsthemmenden Getriebe des Antriebs des sich drehenden Schlittens
enthalten.
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Der Mechanismus zur Beseitigung des seitlichen Spielraums im selbsthemmenden
Getriebe kann ein Schneckengetriebe hesitzen, das ein Schneckenrad enthält, welches
mit dem sich drehenden Schlitten mittels Reibungsflächen verbunden ist und diesem
Schlitten eine zusätzliche Drehung um einen Winkel erteilt, der dem seitlichen Spielraum
entspricht.
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In der gemäß der Erfindung ausgefuhr'ten Maschine ist die Beeinflussung
des Bearbeitungsprozesses durch die Spielräume in den Führungen für die geradlinige
Einstellverschiebung des Gleitstäcks und die Spielräume im Antrieb des sich drehenden
Schlittens, der den tangentialen Rundvorschub der Stähle des Schneidkopfes ausführt,
beseitigt, was eiene stabilen Bearbeitungsprozeß, hohe Bearbeitungsgenauigkeit sowie
hohe Leistung der Maschine gewährleistet.
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Im folgenden wird die Erfindung durch ein konkretes
Beispiel
ihrer Ausführung sowie an Hand der beigefügten Zeichnungen erläutert; in den Zeichnungen
zeigt: Fig. 1 Maschine zur tangentialen Drehbearbeitung mit tangentialem Rundvorschub
der Stähle auf Bahnen innerer Berührung mit zu bearbeitenden Oberflächen gemäß der
Erfindung; Fig. 2 - selbsthemmendes Getriebe des Antriebs des sich drehenden Schlittens
mit dem Mechanismus zur Beseitigung des seitlichen Spielraums in diesem selbsthemmenden
Getriebe; Fig. 3 - Querschnitt des Gleitstücks des Werkzeugreitstocks mit dem darin
untergebrachten sich drehenden Schlitten gemäß der Erfindung.
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Die Maschine zur tangentialen Drehbearbeitung mit tangentialem Rundvorschub
der Stähle enthält einen Ständer 1 (Fig. 1), an dem ein Spindelstock 2 und ein Xerkzeugreitstock
3 angeordnet siod.Auf dem Spindelstock 2 ist ein Werkstück 4 angeordnet. Der Werkzeugreitstock
3 trägt einen Schneidkopf 5 mit Stählen 6. Dieser Kopf ist an einem sich drehendem
Schlitten 7 befestigt, der in Gestalt einer Werkzeugspindel ausgeführt ist, die
im Innern eines Gleitstücks 8 untergebracht ist, welches ein hohles prismatisches
Teil darstellt. Das Gleitstück 8 kann sich über Führungen 9 verschieben (Fig.3).
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Der sich drehende Schlitten 7 kann mittels eines Antriebs (in der
Zeichnung nicht dargestellt) den Stählen 6 (Fig. 1) des Sctmeidkopffes 5 einen tangentialen
Rundvorschub auf Bahnen innerer Berührung mit zu bearbeitenden Oberflächen des Werkstücks
4
erteilen.
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Der Abstand zwischen den Drehachsen des zu bearbeitenden Werkstücks
4 und des Schneidkopfes 5 ist konstant und von der Art des Werkstücks 4 nicht abhängig.
Diese Lösung führt eine Vereinfachung der Konstruktion herbei und erhöht die Bearbeitungsgenauigkeft
des Werkstücks.
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Der Antrieb des sich drehenden Schlittens 7 enthält ein selbsthemmendes
Getriebe, das in Gestalt eines Schneckengetriebes 10 (Fig. 2) ausgerührt ist, dessen
Schneckenrad 11 auf dem sich drehenden Schlitten 7 angeordnet und mit ihm durch
einen Federkeil 12 verbunden ist.
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Die Maschine enthält einen Mechanismus 13 zur Beseitigung des seitlichen
Spielraums im Schneckengetriebe 10.
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Dieser Mechanismus besitzt ein Schneekengetriebe.14 mit einem Schneckenrad
15, das mit dem sich drehenden Schlitten 7 mittels Reibungsflächen verbunden ist.
In der vorgeschlagenen Maschine ist das Schneckenrad 15 in einer Fassung untergefracht
die aus zwei Hülsen 16 und 17 besteht, die auf dem sich drehenden Schlitten 7 angeordnet
und mit ihm mittels eines Federkeiles 18 verbunden sind.
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An den Stirnseiten des Schneckenrades 15 und den Stirnseiten der
Hülsen 16 und 17 sind Reibscheiben 19 und 20 befestigt, zwischen deren Reibungsflächen
mit Hilfe einer Feder 21 und einer Stellmutter 22 eine Reibungskraft erzeugt wird,
deren Moment die Summe der Momente von Reibungskräften im Schneckengetriebe 10 und
in den (in den Zeichnungen nicht
gezeigten) Lagerungen des sich
drehenden Schlittens 7 übersteigt.
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Das Übersetzungsverhältnis des Antriebs (aus der Zeichnung nicht
ersichtlich) des Mechanismus 13 ist ein derartiges, daß das Schneckenrad 15 mit
einer gröberen WinXelgeschwindigkeit als die des sich drehenden Schlittens 7 ratieren
kann.
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Die Maschine arbeitet folgenderwsise.
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Das Gleitstück 8 des Werkseugreitstocks 3 nimmt die obere Ausgangsstellung
und der Schneidkopf 5 die Ausgangs-Winkelstellung ein. Das Werkstück 4 wird von
Hand oder mit Hilfe einer Ladeeinrichtung (in der Zeichnung nicht abgebildet) auf
dem Spindelstock 2 befestigt.
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Das Gleitstück 8 verschiebt, indem es sich über Führungen 9 bewegt,
den Schneidkopf 5, der an dem sich drehenden Schlitten 7 befestigt ist, und stellt
ihn bezüglich des zu bearbeitenden Werkstücks 4 so ein, daß jeder Stahl 6 des Kopfes
gegenüber jener Oberfläche dieses Werkstücks zu atehen kommt, die er zu bearbeiten
hat.
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Nach Beendigung der Einstellverschiebung des Schneidkopfes 5 wird
die Lage des Gleitstücks 8 fixiert, wodurch die Spielräume zwischen seinen Oberflächen
und den Oberflächen der Führungen 9 beseitigt werden.
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Danach wird dem Werkstück 4 eine Drehung mit einer Winkelgeschwindigkeit
erteilt, die die notwendige Schnittgeschwindigkeit gewährleistet. Der Antrieb des
sich drehenden Schlittens
7 erteilt dem Schneidkopf 5 Drehung um
die Achse, die der Drehachse des Werkstücks 4 parallel ist, mit einer Winkelgeschwindigkeit,
din den tangentialen Rundvorschub seiner Stähle 6 bestimmt. Die Drehrichtung des
Schneidkopfes 5 fällt mit der Drehrichtung des Werkstücks 4 zusammen.
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Da die Winkelgeschwindigkeit des Schneckenrades 15 größer als die
des sich drehenden Schlittens 7 ist, erhält der letztere noch vor dem Beginn der
Bearbeitung des Werkstücks 4 vom Mechanismus 13 eine zusätzliche Drehung um einen
Winkel, der dem seitlichen Spielraum im Schneckengetriebe 10 des Antriebs des sich
drehenden Schlittens 7 entspricht. Der Spielraum wird in der Richtung beseitigt,
die mit der Richtung des Momentes der Schnittkraft zusammenfällt. Diese vorläufige
Beseitigung des seitlichen Spielraums im Schneckengetriebe 10 schließt seine Beseitigung
während der Bearbeitung aus, die den Drehprozeß nachteilig beeinflußt.
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Während der Drehbearbeitung des Werkstücks 4 treten die Stähle 6
bei der Drehung des Schneidkopfes 5 nacheinander in Tätigkeit. Das Werkstück 4 wird
unter der Teildrehung des Schneidkopfes 5 um einen Winkel kleiner als 360° bearheitet.
Nachdem alle Stähle 6 die Bearbeitungszone verlassen, fängt der Schneidkopf 5 an
sich beschleunigt zu drehen und kehrt in die Ausgangs-Winkelstellung zurück, wonach
das Gleitstück 8 freigegeben wird und zusammen mit ihm in die obere Äusgangslage
zurückkehrt. Danach wiederholt sich der ganze Zyklus.