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Werkzeughalter für Leitspindel-Drehmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf einen Werkzeughalter für Leitspindel-Drehmaschinen,deren Werkzeugsupport
längs der Maschinenachse gegen die Planscheibe selbsttätig und quer dazu verfahrbar
und in dem der Werkzeughalter festklemmbar ist.
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Bei der spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken auf Leitspindel-Drehmaschinen
besteht bei manchen Arbeitsvorgängen die Schwierigkeit, den Werkzeugsupport an einer
bestimmten Stelle stillzusetzen und somit die spanabhebende Bearbeitung zu beenden.
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Dies gilt beispielsweise im Falle des Schneidens von Innen-oder Außengewinde,wenri
im Falle eines Innengewindes der Vorschubweg durch die Lunge der Bohrung begrenzt
ist oder wenn eine entsprechende Begrenzung im Falle eines Außengewindes durch einen
radial vorstehenden Bund erforderlich ist.
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Es ist bekannt, bei Leitspidel-Drehmaschinen eine Voreinstellung des
Werkzeugsupport-eges vorzunehmen, um so nach einer festgelegten Weglänge selbsttätig
den Stillstand des Werkzeugsupports zu bewirken. Dies setzt aber eine entsprechende
Ausgestaltung der Maschine voraus und ist somit bei den üblichen Leitspindel-Drehmaschinen,
die für die verschiedensten Dreharbeiten eingesetzt werden, nicht realisierbar.
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Aufgabe der Erfindting ist es, einen Werkseughalter für Leitspindel-Drehmaschinen
der genannten Art zu schaffen, welcher unabhängig vom maximal möglichen und zurückzulegenden
Vorschubweg des Werkzeugstipports eine Beendigung des Vorschubes nur des Werkzeuges.nach
einer vorgegebenen Vorschub-Weglange erlaubt und der dies ermöglicht, ohne die Leitspindel-Drehmaschine
üblicher Bauart selbst zu verandern.
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Als Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der
Werkzeughalter aus einer mit ihrer Längsachse parallel zur Maschinenachse in den
Werkzeugsupport einspannbaren Führungshülse und einem darin verschiebbaren Schieber
besteht, dessen gegen die Planscheibe gerichtetes Ende aus der Führungshülse'herausragt
und das Werkzeug aufnimmt, der sich im Inneren der Führungshülse an dieser über
eine in Richtung Planscheibe wirkende Druckfeder abstützt, in seiner vorderen End
stellung gegen Federkraft lösbar mit der Führungshülse verriegelbar ist und dessen
Verschiebung gegen die Planscheibe unabhängig von dem Vorschub des Werkzeugsupports
und der Führungshülse durch eine Arretierung mit dem Maschinengestell begrenzbar
ist.
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Mit einem Werkzeughalter gemäß der Erfindung läßt sich folgendermaßen
arbeiten, wobei die Arbeitsweise im Falle der Herstellung eines Innengewindes in
einer Sackboh£ung beschrieben sei:
Der aus einer Bührungshülse und
dem darin verschiebbaren Schieber bestehende Werkzeughalter wird in den Werkzeugsup
port derart eingespannt, daß sich die Längsachse der FUhrungshülse parallel zur
Maschinenachse erstreckt. In das aus der Führungshülse herausragende Ende des Schiebers
wird das Werkzeug eingespannt, im Falle der Herstellung eines Innengewindes in der
Regel ei.n Winkelstahl, dessen SchaftachseaeMwa i.n des in der Regel ein Winkel
stahl, dessen in Längsrichtung des Schiebers erstreckt. Zunächst befindet sich der
Schieber in seiner vorderen Endstellung. In dieser Stellung wird durch Verschieben
des Wertzeugsupports das Werkseug in die mit Gewinde zu versehende Bohrung von Hand
bis in die vorgesehene Endstellung eingefahreu. Nunmehr erfolgt das Festlegen des
Vorschubweges in dieser Stellung, indem die Arretierung des Schiebers auf diese
Weglänge eingestellt wird.
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Dann erfolgt die Rückstellung des Werkzeugsupports sowie die radiale
Zustellung des Werkzeuges für das Gewinde schneiden, und es kann die selbsttätige
Vorschubbewegung des Werkzeugsupports eingeleitet werden. Hat das Werkzeug das vorgesehene
Gewinlle geschnitten und hat es die vorgesehene Endstellung erreicht, so wird die
Arretierung des in der Führungshülse mit dem Maschinengestell befindlichen Schiebers
wirksam. Der Schieber und damit auch das von ihm getragene Werkzeug werden festgehalten
und nehmen nicht mehr an der Vorschubbewegung des Werkzeugsupports und der Führungshülse
teil. Es ist somit nicht mehr möglich, daß der Werkzeugstahl weiterschneidet und
gegebennfalls auf den Grund der Bohrung auf'stöBt. Hat aber der Schieber seine Endstellung
erreicht, so kann nunmehr auch der Werkzeugsupport stillgesetzt werden, ohne daß
es erforderlich ist, für das Stillsetzen eine sehr eng begrenzte Zeitspanne einzuhalten,
vielmehr steht für das Abschalten der Vorschubbewegung des Werkzeugsupports noch
eine beträchtliche Weglänge des Supports zur Verfügung. Ist der Schieber arretiert
und daran gehindert, die Vorschubbewegung der Führungshülse und des Werkzeugsupports
mitzumachen, so veranlaßt die Rückhaltekraft ein flberwtnden der Federkraft, mittels
der er mit der Führungshülse verriegelt ist, so daß er sich relativ
in
bezug auf die die Vorschubbewegung weiter ausführende Führungshülse gegen die Kraft
der in Richtung der Planscheibe wirkenden Druckfeder innerhalb der Führungshülse
bewegt. Bei der späteren Rückstellung des Werkzeugsupports gelangt der Schieber
unter der Kraft derDruckfeder selbsttätig entsprechend der Rückstellbewegung des
Werkzeugsupports in seine Ausgangslage zurück, in der durch die Federkraft selbsttätig
wieder die Verriegelung mit der Führungshülse erfolgt.
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Im einzelnen kann nach der Erfindung vorgesehen sein, daß für die
Arretierung und Festlegung des Vorschubweges des Schiebers an dessen rückwärtigen
Ende über ein Gelenk eine Stange angreift, die mit einem Anschlag versehen ist,
der einem mit dem Maschinengestell verbundenen Gegenanschlag zugeordnet ist, von
denen einer der Anschläge in Vorschubrichtung verstellbar ist.
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So kann beispielsweise das Stangenende einen Bund aufweisen und in
einer Gabel liegen, welche von einem in Vorschubrichtung und entgegengesetzt verschiebbaren
Bock getragen ist, der in der jeweils eingestellten Stellung mit dem Maschinengestell
verspannbar ist. Wird der Werkzeugsupport mit dem Werkzeughalter beim Einstellvorgang
gegen die Planscheibe verfahren und das Werkzeug dabei in die Bearbéitungsendstellung
verbracht,- so wird anschließend der die Gabel tragende Bock derart längs verschoben
und mit dem Maschinengestell verspannt, daß in dieser Stellung der Bund der Stange
an der Gabel abgestützt ist und somit eine weitere Verschiebung der Stange gegen
die Planscheibe nicht mehr möglich ist, während eine Bewegung entgegengesetzt vorgenommen
werden kann. Es ist aber auch möglich, einen Arretierbock gleicher oder ähnlicher
Art ortsfest am Naschinengestell vorzusehen und stattdessen an Stelle eines Bundes
an der Stange einen längs verschiebbaren Stellring vorzusehen, um so in entsprechender
Weise die Längsverschiebung der Stange in Richtung auf die Planscheibe entsprechenù
der Länge des Vorschubweges des Werkeuges einzustellen.
Eine weitere
Möglichkeit zur Arretierung ist beispielweise, die Stange mit einem Längsschlitz
zu versehen, in welcher der Arretierbock mit einem Stift eingreift. In der Endvorschubsteilung
des Schiebers wird der Arretierbock soweit von der Planscheibe abgerückt und dann
mit dem Maschinengestell verspannt, daß der Stift des Arretierbockes im rückwärtigen
Ende der Stange in deren Schlitz greift. Dann ist ungehindert eine Rückstellung
des Werkzeugsupports und des darin befindlichen Schiebers um die Länge des Schlitzes
möglich.
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Nach einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein,
daß die Führungshülse in ihrer Wandung eine Längsnut aufweist, in welche ein radial
gerichteter, am Schtber vorgesehener Fixierbolzen eingreift und die am planscheibenseitigen
Ende beiderseits mit dem 3olzendurchmesser ntsprechenden bogenförmigen Erweiterungen
versehen ist, und daß der Fixierbolzen einen sich etwa in J?ührungshUisenlängsrichtung
erstreckenden Querschlitz aufweist, in dem eine zur einen oder anderen Seite hin
wirkende, vorgespannte 3lattfeder eingreift, die im Anschluß an das rückwärtige
Ende der Nut der Führungshülse an letzterer befestigt ist.
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Hierdurch ist eine Lösung aufgezeigt, durch Federkraft in Verbindung
mit der Nut in der Führungshülse und der Erweiterung derselben sowie mit dem Bixierbolsen
die Verriegelung des Schiebers mit der Fuh.rungshülse in der vorderen Endstellung
des Schiebers vorzunehmen, die sich jedoch selbsttätig gegen die Kraft der Blattfeder
zu lösen vermag, um so eine Relativverschiebung zwischen Schieber und Führungshülse
zu ermöglichen, bei der sich der Fixierbolzen längs der Blattfeder, die seinen Querschlitz
durchgreift, bewegt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Blattfeder an einem
in des Führungshülse gelagerten Schwenkhsbel exzentrisch zu dessen Scnwekachse befestigt
sein, so daß durch
Verschwenken des Schwenkhebels in der einen oder
anderen Richtung die Vorspannung des Blattfeder in der einen oder anderen Richtung
wirksam wird und somit den Fixierbolzen in die Erweiterung der Nut in der Führungshülse
auf der einen oder anderen Seite einlegt und damit verriegelt.
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Im einzelnen kann erfindungsgemäß die Nut in der Fdhrungshülse durch
einen Deckel abgedeckt sein, an dem der Schwenkhebel mit der Blattfeder schwenkbar
befestigt ist und der somit einen Teil der Führungshülse bildet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Teilansicht einer Leitspindel-Drehmaschine
mit einem We r kaeughalte r gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Teildraufsicht auf
die Leitspindel-Drehmaschine nach Fig. 1, Fig. 3 einen waagerechten Schnitt durch
den WerKzeughalter mit Schieber in der vorderen Endstellung und Fig. 4 eine Draufsicht
auf den Werkzeughalter mit teilweise aufgeschnitten gezeigtem Deckel der Führungshülse.
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Die in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellte Leitspindel-Drehmaschine
weist in der üblichen Weise auf ihrem mit 1 bezeichneten Maschinengestell den Spindelstock
2 mit der Planscheibe 3, den Reitstock 4 und den in der üblichen Weise als Ereusschzitten
ausgebildeten Werkzeugsupport 5 auf, mit welchem der Werkzeughalter von Hand oder
mittels der Leitspindel selbsttätig langs der Maschine und auch in gewissem Umfange
quer dazu verfahrbar ist. In den Werkzeugsupport 5 ist mittels der Spannringe 6
der insgesamt mit rl bezeichnete Werkzeughalter
eingespannt, aus
dessen Führungshülse 8 planscheibenseitig der Schieber 9 herausragt, dessen Ende
das Werkzeug 10 trägt, welches für die Bearbeitung des in die Planscheibe 3 eingespannten
Werkstückes 11 dient. Aus dem rückwärtigen Ende der Führungshülse 8 ragt die Stange
16, welche mit der Verlängerungsstange 12 über das Gelenk 13 verbunden ist. Durch
das Gelenk 13 ist die Möglichkeit gegeben, den Querschieber des Werkzeugsupports
5 und damit auch den Werkzeughalter 7 quer zur Maschinenlängsachse zuzustellen,
wie es die Figur 1 andeutet, wobei die Zustellung jeweils vom Durchmesser des zu
bearbeitenden Werkstückes 11, bzw. der Art des verwendeten Werkzeuges 10 abhängt.
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Weitere Einzelheiten machen die Figuren 3 und 4 deutlich.
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Nach den Figuren 3 und 4 besteht der Werkzeughalter 7, welcher mittels
der Klemmleiste 6 im Werkzeugsupport 5 parallel zur Maschinenlängsachse festspannbar
ist, aus der die Klemmleiste 6 aufweisenden Führungshülse 8, in deren Inneren sich
der längs verschiebbare Schieber 9 befindet, welcher mit seinem verjüngten Ende
aus der Führungshülse 9 in Richtung Planscheibe 3 herausragt. Nach rückwärts stützt
sich der Schieber 9 über die Druckfeder 14 an der Führungshülse 8 und zwar an deren
rückwärtigem Verschlußdeckel 15 ab, welcher an die Führungshülse 8 angeschraubt
ist. Dabei umgreift die Druckfeder 14 die Stange 16, welche mit dem Schieber 9 mittels
des daran angebrachten, radial durch eine sich quer erstreckende Ausnehmung im Schieber
9 durchgreifeniien Fixierbolzen 22 verbunden ist, so daß sich Schieber 9 und Stange
16 jeweils mitnehmen, wenn eine Längsverschiebung erfolgt. Die Stange 12 ist über
einen Großteil ihrer Länge mit dem Schlitz 17 versehen, welcher sich bis zum rückwärtigen
Ende erstreckt. In diesen Schlitz 17 greift der Stift 18 ein, welcher auf dem Spannbock
19 befestigt ist. Der Spannbock ist, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, längs
auf dem Maschinengestell 1 verschiebbar und damit verspannbar.
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Wie gestrichelt angedeutet, ist die Führungshülse 8 in ihrer oben
liegenden Wandung mit einem Längsschlitz 20 versehen, welcher am vorderen Ende beiderseits
je eine Erweiterung 21 aufweist. Durch diesen Längsschlitz 20 greift radial nach
aussen durch den Schieber 9 hindurch der an der Stange 16 vorgesehene Fixierbolzen
22, der durch die Kraft der Blattfeder 26, was noch im einzelnen im Zusammenhang
mit der Figur 4 beschrieben wird, mit einer entsprechenden Drehbewegung der Stange
16 in der Erweiterung 21 gehalten und fixiert wird.
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Ein gewisses Drehen der Stange 16 ist durch das Spiel im Kardangelenk
13 und im Bereich des Arretierstiftes 18 möglich.
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Wird die Stellung gemäß Fig. 3 angenommen und bewegt sich der Support
5 in Richtung des Pfeiles 23, so erfährt auch die Führungshülse 8 eine entsprechende
Verschiebung. An einer entsprechendan Verschiebung ist der in der EY2hrungshulse
8 befindliche Schieber 9 gehindert, weil .er durch das rückwärtige Ende der Stange
12 mit dem Stift 18 und dadurch mit dem Spannbock 19 verbunden ist, der mit dem
Maschinengestell 1 verspannt ist. Der Schieber 9 wird somit an einer Bewegung in
Richtung des Pfeiles 23 gehindert, was dazu führt, daß bei der Verschiebung der
Führungshülse 8 durch die Supportbewegung die Kraft der Blattfeder 26 überwunden
wird, welche den Fixierbolzen 22 in die Erweiterung 21 der Führungshülse 8 drückt.
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Infolgedessen gleitet der Fixierbolzen 22 aus der Erweiterung 21 heraus,
so daß sich die Nut 20 der Führungshülse 8 entlang des Fixierbolzens 22 verschieben
kann. Die Führungshülse 8 wird also zusammen mit dem Werkzeugsupport 5 in Richtung
des Pfeiles 23 verschoben, während der Schieber 9 von den Stangen 16 und 12 festgehalten
wird, wobei durch die Relativverschiebung zwischen Pührungshülse 8 und Schieber
9 ein Zusamme.ndrücken der Druckfeder 14 erfolgt. Im Laufe dieses Verschiebungsweges
erfolgt .nun das Stillsetzen des Werkzeugsupports 5, ohne daß ein Zwang besteht,
den Stillstand an einer bestimmten Stelle des Werkzeuges 10 zu bewirken, vielmehr
steht der gesamte, noch mögliche Verschiebungsweg der Führungshülse 8 zur Verfügung,
wobei dieser Weg durch die Lange des Verschiebungsweges
des Schiebers
9 innerhalb der Führungshülse 8 bestimmt ist.
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Wird nun der Werkzeugsupport 5 und mit ihm die Führungshülse 8 zurückverschoben,
so gelangt selbsttätig der Schieber 9 unter der Kraft der Feder 14 in die vordere
Endstellung gemäß Fig. 3, in der dann erneut durch die Kraft der am Fixierbolzen
22 angreiienden Blattfeder 26 die Verriegelung des Fixierbolzens 22 des Schiebers
9 mit der Führungshülse 8 erfolgt.
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Die weitere Verschiebung der Fuhrungshülse 8 kann der Schieber 9 mitvolliehen,
indem nunmehr die Stange 12 mit ihrem Schlitz, nach Fig. 3 nach rechts, entlang
des Stiftes 18 am Spannbock 19 gleitet. Bei der Verschiebung wiederum in Richtung
des Pfeiles 23 bleiben Schieber 9 und Führungshülse 8 mittels des Fixierbolzens
22 solange miteinander verriegelt, bis die Stange 12, bzw. deren Schlitz 17 die
Stellung gemäß Fig. 3 erreicht hat, so daß eine weitere Verschiebung der Stange
12 nicht mehr möglich ist und somit erneut der Schieber 9 seine Endstellung erreicht
hat, weiche durch Lösen der Arretierung mittels des Fixierbolzens 22 durch die Führungshülse
8 überfahren werden kann.
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Aus der Fig. 4 ist noch im einzelnen zu ersehen, wie in der oberen
Wandung der Führungshülse 8 der Schlitz 20 mit seinen beiderseitigen Erweiterungen
21 am vorderen Ende angeordnet ist. Zu ersehen ist auch wiederum der Fixierbolzen
22 mit einem Querschlitz 24, der sich etwa in Längsrichtung der Fth rungshülse 8
erstreckt. Durch den Schlitz 24 greift die Blattfeder 26 hindurch, deren rückwärtiges
Ende an dem Stellhebel 25 befestigt ist. Der Stellhebel 25 ist schwenkbar in dem
Deckel 2 gelagert, welcher mittels Schrauben 28 auf die Führungshülse 8 aufgeschraubt
ist und die Nut 20 sowie den Fixierbolzen 22 nach oben abdeckt. Ist der Stellhebel
25 in die ausgezeiuhnete Stellung nach rechts verschwenkt, so erhält die Blattfeder
26 eine entsprechend nach rechts geriuhtete Vorspannung, welche den Fixierbolzen
22 in die rechte Erweiterung
21 der Nut 20 hineindrückt und somit
eine Fixierung zwischen Führungshtiise 8 und Schieber 9 vornimmt. Eine solche Fixierung
kommt bei Werkzeugen in Betracht, wie sie in der Fig. 4 ausgezogen und in der Fig.
3 angedeutet sind.
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Kommen Werkzeuge zum Einsatz, wie sie in der Fig. 4 gestrichelt angedeutet
sind, so erfolgt die Fixierung zwischen Führungshülse 8 und Schieber 9 mittels des
Fixierbolzens 22 durch Eingriff desselben in die andere Erweiterung 21 der Nut 20.
Dazu wird der Stellhebel 25 nach links in die gestrichelt gezeichnete Stellung verschwenkt,
wodurch sich die Blattfeder 26 entsprechend verlagert und eine nach links gerichtete
Vorspannung erhält. Der Fixierbolzen 22 erfährt unter Drehen der Stange 16 eine
gewisse Schwenkbewegung in die gestrichelt gezeichnete Stellung, so daß auch in
dieser Stellung die Sixierung gegeben ist. Erfahren Führungshülse 8 und Schieber
9 eine Längsrelativverschiebung zueinander, so verschiebt sich der Fixierbolzen
22 längs der Blattfeder 26. Die Blattfeder 26 bleibt somit während des gaumen Verschiebevorganges
wirksam, drückt jedoch dem Fixierbolzen 22 erst dann in die Erweiterung 21 der Nut
20 der Führungshülse 8, wenn sich der Schieber 9 jeweils in der vorderen Endstellung
gemäß den Fig. 3 und 4 befindet.-Statt im rückwärtigen.Ende der Stange 12 gemäß
Fig. 3 einen Schlitz 17 in Verbindung mit dem Arretierstift 18 vorzusehen, besteht
auch die Möglichkeit, die vordere Endstellung der Stange 12 durch einen darauf vorgesehenen
Bund in Verbindung mit einer Gabel auf dem Spannbock 19 festzulegen, wobei entweder
der Spannbock 19 für die Einstellung entsprechend verschoben wird oder aber der
Bund auf der Stange 12 auf der Stange zu verschieben und festzulegen ist, una in
diesem Falle der Bund als Spannring auszubilden wäre.
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Mit dem Werkzeughalter sI nach der Erfindung ist somit die Voraussetzung
geschaffen, um das Werkzeug 10 an einer vorgegebenen
Stelle von
der Führungshülse 9 unabhängig zu machen, so daß zwar der Werkzeugsupport 5 mit
der Pührungshülse 8 in Richtung Planscheibe 3 weiterbewegt werden kann, der Schieber
9 mit dem Werkzeug 10 aber diese Bewegung nicht mehr mitmacht.
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Die Beendigung der Bearbeitung ist somit nicht mehr von einem Stillsetzen
des Werkzeugsupports 5 abhängig, erfolgt vielmehr selbsttätig, so daß das Stilisetzen
des Werkzeugsupports 5 zu einem beliebigen, späteren Zeitpunkt auf dem noch möglichen
Verschiebungsweg durchführbar ist.