DE1966960B2 - Wälzfräseinrichtung als Zusatzgerät für Drehautomaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wälzfräseinrichtung als Zusatzgerät für Drehautomaten, mit einer durch einen gesonderten Motor drehantreibbaren Wälzfräserspindel, mit einem Getriebe und einer Kupplung zur getrieblichen Verbindung der Wälzfräserspindel mit der WerkstücksDindel des Drehautomaten, sowie mit einer Einrichtung zum Verschwenken der Wälzfräserspinde! zwecks radialer Zustellbewegung zwischen der Wälzfräserspindel und der Werkstückspindel und mit einer Einrichtung zur relativen Vorschubbewegung zwischen der Wälzfräserspindel und der Werkstückspindel in Richtung der Werkstückspindelachse. Eine solche Fräseinrichtung ist für einen Einspindel-Stangendrehautomaten aus der US-Patentschrift 24 15 206 bekannt. Die Anordnung einer derartigen Wälzfräseinrichtung

ίο als Zusatzgerät auch an Mehrspindel-Drehautomaten bereitet erhebliche Schwierigkeiten und ist daher auch bisher nicht verwirklicht worden. Während nämlich bei einem Einspindel-Drehautomaten bei Nichtgebrauch der Wälzfräseinrichtung die Getriebeverbindung zwisehen dem gesonderten Antriebsmotor und der Werkstückspindel einfach mittels einer auf der Spindel angeordneten Kupplung lösbar sein kann und der Fräser nur durch eine kleine radiale Bewegung vom Werkstück abgehoben zu werden braucht, ist es bei einem Mehrspindel-Drehautomaten erforderlich, sowohl die Anbindung des genannten Getriebezuges an die Werkstückspindel als auch den Wälzfräser aus dem Schwenkbereich der Spindeln und der Werkstücke beim Weiterschalten der Spindeltrommel heraushalten zu können.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Wälzfräseinrichtung als Zusatzgerät auch für Mehrspindel-Drehautomaten zu schaffen, bei der die vorgenannten Bedingungen erfüllt sind.

κι Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches genannt. Die beiden Unteransprüche nennen erfindungsgemäße konstruktive Einzelheiten.
Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung eines Zusatz-

r, gerätes an einem Mehrspindel-Drehautomaten ist es nunmehr möglich, Zahnrilzel durch Wälzfräsen ohne Umspannen auf andere Maschinen und ohne Behinderung der anderen Arbeiten herzustellen. Das bedeutet eine wesentliche Verkürzung der Arbeitszeit bei der Herstellung von Zahnritzeln, insbesondere auch solcher für Uhren. Durch Zuordnung einer Wälzfräseinrichtung zu einer Station eines Mehrspindel-Drehautomaten können winzige Zahnräder, beispielsweise als Teile für Armbanduhren, mit einem hohen Maß an Genauigkeit und hohem Wirkungsgrad durch gleichzeitiges Drehen und Wälzfräsen erzeugt werden, während bislang ein Werkstück in einem Einspindel-Drehautomaten vorbearbeitet wurde, und anschließend das Zahnschneiden mittels einer Zahnfräsmaschine erfolgte, was einen geringenWirkungsgrad mit sich bringt, da die Gesamtbearbeitungszeit sich aus der Summe der Bearbeitungszeiten in den einzelnen Maschinen ergibt. Darüberhinaus mußte bei dem bekannten Verfahren das gedrehte und im ersten Arbeitsgang fertig bearbeitete Werkstück

η beim zweiten Arbeitsgang des Zahnschneidens mittels einer Zahnfräsmaschine nochmals eingespannt werden, wobei es technisch sehr schwierig ist, die zwischen der Wellenachse und dem Umfang des zu erzeugenden Zahnrades entstehende Achsenverschiebung zu vermei-

M) den und das Werkstück beim zweiten Bearbeitungsschritt automatisch zuzuführen. Es besteht daher die Gefahr, daß bei den bekannten Maschinen Störungen den Arbeitsablauf unterbrechen. Demgegenüber ermöglicht es der erfindungsgemäß mit einer Wälzfriiseinrichtung versehene Mehrspindel-Drehautomat, dij vorerwähnten Nachteile zu beseitigen und das Leistungsvermögen in hohem Maße zu verbessern. Die Erfin<'"ng wird nachstehend anhand eines in der

Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer automatischen Mehrfachspindel-Starrgenmaschine, ·-,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Maschine gemäß F i g. 1,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Wäbfrpseinrichtung,

Fig.4 eine Draufsicht auf einen Getriebezug der Wälzfräseinrichtung, κι

F i g. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Schneckenwellen-Übertragungsmittels der Wälzfräseinrichtung,

Fig.6 eine teilweise geschnittene Ansicht der Wälzfrässpindel.

In den Fig. 1 und 2 ist der allgemeine Aufbau der Maschine dargestellt. In einem Maschinenbett 1 sind ein Antriebsmotor 2 für eine Arbeitsspindel, ein Antriebsmotor 3 fü"· die Steuerwelle und die Scha'twelle, eine Vorrichtung 4 zum Entfernen der Schneidspäne, die Schneidölzufuhr und die Schmiersysteme aufgenommen. An einem Ende des Maschinenbetts 1 ist eine elektrische Schalttafel angeordnet- Ein Spindelkasten 5 ist auf das Bett 1 aufgesetzt und in zwei Teile horizontal unterteilt, in welchem eine drehschaltbare Spindeltrommel 6 mit acht Arbeitsspindeln gehalten ist. Ein Antriebskasten 7 ist parallel zum Spindelkaste η 5 auf dem Bett 1 angeordnet, und nimmt in Längsrichtung eine vom Mittelpunkt der Spindeltrommel 6 ausgehende zentrale Wellenführungshülse 8 auf. Zwischen dem Spindelkasten 5 und dem Antriebskasten 7 liegt die Schnittzone, in der die von den Arbeitsspindeln fest gehaltenen Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden. Auf der der Schnittzone gegenüberliegenden Seite der Spindeltrommel 6 ist ein Stangenhalter für das zu ü bearbeitende Material angeordnet.

Mit der Bei.ugsziffer 10 ist ein Traversenrahmen zur Aufnahme der Wälzfräseinrichtung bezeichnet, welcher ein Betätigungssystem für die synchronisierte Drehung der Wälzfräser-Spindel und der Arbeitsspindel aufnimmt.

Die in Fig.2 angegebenen Bezeichnungen Nr. 1 bis Nr. 8 geben die jeweilige Lage der entsprechenden Arbeitsstationen an. Die Wälzfräseinrichtung ist der Station Nr. 5 zugeordnet.

In F i g. 3 ist in einem Getriebekasten 9 auf der Welle eines Motors 11 zum Antrieb der Wälzfräseinrichtung ein Antriebszahiirad 182 festgelegt, wobei dieser Getriebekasten in Längsrichtung zur Arbeitsspindel auf dem Traversenrahmen 10 verschiebbar ist. Als Gleitmittel für den Getriebekasten 9 ist ein Kugellagerschlitten mit einer Kugelführung 195 auf dem Rahmen 10 und einer Kugelführung 195' auf dem Getriebekasten mit Kugeln 196 vorgesehen (s. F i g. 6), wobei die beiden Führungen 195 und 195' einander gegenüberliegen. Parallel zur Achse der Arbeitsspindel ist im Rahmen 10 eine Bohrung ausgeführt, in welche eine Druckfeder 197 eingeschoben ist. Ein an einem Ende der Feder ausgebildeter Federsitz 214 greift an einen am Getriebekasten 9 festgelegten Stift 215 an, um eine nach f>o links wirkende Federkraft auf den Getriebekasten auszuüben. Am anderen Ende des Kastens 9 ist ein Riemen 198 befestigt, dessen anderes Ende von einer Steuerkurve beeinflußt wird und so über ci.ie Riemenscheibe 199 einem am Ende der Wälzfräswelle 185 M festgelegten Wälzfräser 189 den erforderlichen Längsvorschub zu geben. Das am oberen Ende der Schneckenwelle 174 angeordnete Wellenantriebsrad 177 steht über mehrere Zahnräder 178,179,180,181 mit dem Abtriebszahnrad 182 des Motors 11 in Eingriff und das am oberen ' Ende der Wälzfräserwelle 185 angeordnete Wellenantriebsrad 184 steht mit dem Abtriebszahnrad 182 über ein Zahnrad 183 in Eingriff. An seinem unteren Ende weist die Schneckenwelle 174 eine Schnecke auf, die mit einem Schneckenrad 169 kämmt, welches von einem in einem freien Raum innerhalb des Spindelkastens 2 beiindlichen Schneckengetriebekasten 171 aufgenommen wird. An einem Ende der Schneckenradwelle 173 ist ein Zahnrad 168 festgelegt, welches über ein Zwischenrad 167 mit einem Zahnrad 166 der einen Hälfte einer auf der Werkstückspindel befindlichen Antriebs-Doppelkupplung in Eingriff steht, so daß die Drehbewegung der Schneckenwelle 174 auf die Arbeitsspindel 34 übertragen wird und somit deren Drehbewegung mit der der Wälzfräserwelle 185 synchronisiert wird.

Führt die Spindeltrommel eine Teilungsdrehung durch, so ist es erforderlich, daß die Zahnräder 167 und 166 außer Eingriff gebracht werden. Dies geschieht dadurch, daß ein auf einer Siange 52' (s. Fig. 5) angeordneter Hebel 54', gesteuert von der Steuerwelle der Maschine, gegen die Kraft einer Feder 55' verschwenkt wird. Der Hebel 54' liegt mit einer Nase an dem Kasten 171 an, in dem das Rad 167 gelagert ist. Der Schneckenradkasten 171 wird auf diese Weise um einen Bolzen 172 verschwenkt. Die Schneckenwelle 174 ist mit flexiblen Gelenkkupplungen 175, 175' und einer ausdehnbaren Kupp'ung 176 versehen und ermöglicht die Vorschubbewegung des Getriebekastens 9 und die aufgrund der Verschwenkung des Schneckanradkastens 171 entstehende Neigung der Welle.

Die Wälzfräswe'le 185 mit dem Wälzfräser 189 erstreckt sich bis zur Bearbeitungslage für das am Ende der auf die Arbeitsspindel 34 aufgesetzten Führungsbuchse 36 festgespannte Werkstück, wobei ein Teil der Welle 185 in einem Schwenkblock 188 gelagert ist. Dieser Block 188 wird überdies von einem zusammen mit der Fräserwelle 185 um die Achse einer Schwenkstange 191 verschwenkbaren Gleitblock 190 gehalten, wie aus F i g. 6i ersichtlich ist. Das andere Ende der Stange 191 erstreckt sich in den Antriebskasten 7 hinein und ist mit einem Hebel 204 versehen, der über eine Verbindungsstange mit einer Steuerkurve 128 in Wirkverbindung steht. Der Gleitblock 190 greift in eine auf einem als Ansatz des Getriebekastens 9 ausgebildeten Hängerahmen 9' vorgesehene Nut ein und läßt sich radial zur Spindelachse verschieben. An die Unterseite eines auf den Block 190 aufgesetzten Halters 194 (s. Fig. 6) liegt eine einem Hebel 193 zugeordnete Rolle an, so daß bei Drehung einer dem Hebel 193 zugeordneten Stange 192 dieser dem Block 190 eine radial zur Spindelachse erforderliche Bewegung aufgibt. Diese Verstellbewegung dient dazu, eine geeignete Zerspannung durch denWälzfräser 189 sowie ein Ausweichen der Schneidwerkzeugs in radialer Richtung zur Spindelachse zu erzielen, um zu verhindern, daß bei einer Schaltdrehung der Spindeltrommel ein anderes Teil behindert wird. Das andere Ende der Stange 192 erstreckt sich in das Innere des Antriebskastens 7 hinein und weist einen Hebel 202 auf, der in Zusammenwirkung mit :inem an einer Steuerkurve 127 angreifenden Steuerhebel über eine Verbindungsstange verschwenkt wird. Darüberhinaus ist auch die Fräserwelle 185 mit flexiblen Gelenkkupplungen 186, 186' und einer ausdehnbaren Kupplung 187 versehen, um die Verschiebung dieser Welle um den Betrag der Schneidwerkzeug-

Verstelibewegung und die Durchbiegung aufgrund einer Schwenkbewegung des Blocks 188 auszugleichen. Da der Gleitblock 190 in eine auf dem Teil 9' des Kastens 9 ausgebildeten Nut eingreift, wird die Vorschubbewegung des Getriebekasiens 9 genau auf den Wälzfräser übertragen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Wälzfräseinrichtung als Zusatzgerät für Drehautomaten, mit einer durch einen gesonderten Motor drehantreibbaren Wälzfräserspindel, mit einem Getriebe und einer Kupplung zur getrieblichen Verbindung der Wälzfräserspindel mit der Werkstückspindel des Drehautomaten, sowie mit einer Einrichtung zum Verschwenken der Wälzfräserspindel zwecks radialer Zustellbewegung zwischen der Wälzfräserspindel und der Werkstückspindel und mit einer Einrichtung zur relativen Vorschubbewegung zwischen der Wälzfräserspindel und der Werkstückspindel in Richtung der Werkstückspindelachse, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einsatz an einem Mehrspindel-Drehautomat -avit mehreren, in einer drehsehakbaren Trommel (6) angeordneten Werkstückspindeln (34), auf einer Traverse (10), ein in Spindellängsrichtung verschiebbares Getriebegehäuse (9) angeordnet ist, in dem sowohl die Wälzfräserspindel (185), als auch eine Getriebewelle (174) gelagert sind, die beide mit Gelenkkupplungen (186, 186') bzw. (175, 175') und längenveränderbaren Kupplungen (187) bzw. (176) ausgebildet sind, daß das den Wälzfräser (189) tragende Ende der Wälzfräserspindel (185) in einem Schwenkblock (188) für die radiale Zustellbewegung gelagert ist, der selbst wiederum an einem in Richtung tier Wälzfräserspindelachse an einem Ansatz (9') des Getriebegehäuses (9) verschiebbaren Gleitblock (190) angeordnet ist und daß das der Werkstückspindel (34) zugeordnete Ende der Getriebewelle (174) schwenkbar angeordnet und mit der Werkstückspindel (34) in und außer Eingriff bringbar ist, wobei alle drei Bewegungen von der Steuerwelle her betätigbar sind.

2. Wälzfräseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesonderte Antriebsmotor (11) auf dem auf der Traverse (10) in Spindellängsrichtung verschiebbaren Getriebegehäuse (9) angeordnet ist.

3. Wälzfräseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das der Werkstückspindel (34) zugeordnete, schwenkbare Ende der Getriebewelle (174) in einem um einen ortsfesten, achsparallel zur Werkstückspindel angeordneten Bolzen (172) in Abhängigkeit von der Hauptsteuerwelle der Maschine schwenkbaren Schneckengetriebegehäuse (171) gelagert ist und eine Schnecke (170) aufweist, die mit einem Schneckenrad (169) in Eingriff steht, das achsparallel zur Werkstückspindel ebenfalls im Schneckengetriebegehäuse (171) gelagert und mit einem Zahnrad (168) verbunden ist, das wiederum mit einem Abtriebszahnrpd (167) kämmt, das beim Einschwenken des Schneckengetriebegehäuses (171) mit einem an der Werkstückspindelantriebskupplung angeordneten Zahnrad (166) in Eingriff bringbar ist.