DE2149029A1

DE2149029A1 - Langdrehautomat mit einer waelzfraesvorrichtung

Info

Publication number: DE2149029A1
Application number: DE19712149029
Authority: DE
Inventors: Guenter Kersten; Rudi Mueller; Franz Ray
Original assignee: Traub GmbH
Current assignee: Traub GmbH
Priority date: 1971-10-01
Filing date: 1971-10-01
Publication date: 1973-05-03
Also published as: CH556205A; FR2155254A5; GB1403032A; DE2149029B2

Description

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30. September 1971 Z P 5942

T r a u b GmbH., 7313 Reichenbach/Fiis, Ulmer Straße 49-55

"Langdrehautomat mit einer Wälzfräavorrichtung"

Die Erfindung betrifft einen Langdrehautomaten mit einer Wälzfräsvorrichtung, deren einen Wälzfräser tragende Frässpindel in einem bewegbaren, insbesondere schwenkbaren Spindelgehäuse drehbar gelagert ist, und mit einem * längs bewegbaren, eine Hauptspindel lagernden Spindelstock zum Verschieben und Drehen einer in einer itihrungsbüchse geführten Werkstoffstange, welcher Pührungsbüchse Bearbeitungswerkzeuge benachbart sind.

Bei einem bekannten Langdrehautomaten ist die ein besonderes Antriebsorgan für das Schwenken des Spindelgehäuses aufweisende Wälzfräsvorrichtung neben den üblichen Werkzeughaltern angebracht, wodurch eine besondere Unterstützung des zu bearbeitenden Werkstückes beidseitig der Bearbeitungs-

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stelle durch den Wälzfräser notwendig wird. Zur Durchführung des Wälzvorganges muß das Werkstück nach dem Stillsetzen der gesamten Maschine von einem besonderen Vorschub zur Stelle der Bearbeitung durch den Wälzfräser gefördert werden. Das Stillsetzen und der Wiederanlauf der gesamten Maschine sowie das Vorschieben bzw. Zurückziehen des Werkstückes zur Verzahnungs- und Abstützstelle durch eine besondere Vorrichtung erfordert große Äebenzeiten, Das außer der Pührungsbüchse erforderliche zusätzliche Stutzorgan let kompliziert und weist wegen vieler beweglicher Teile und fliegender Anordnung nicht die erforderliche Starrheit auf. Es besteht auch die Gefahr von Fertigungsfehlern auf Grund von Ausrichtefehlern. Wegen unterschiedlicher Werkstoffstangendurchmesser sind unterschiedliche Stützorgane erforderlich. Die Verwendung des Stützorganes läßt nur die Fertigung solcher Werkstücke zu, welche vor dem Verzahnungsteil einen Schaft aufweisen oder für welche ein nach dem Verzahnen abzutrennender Hilfszapfen vorgesehen ist. Die Anbringung der Wälzfräsvorrichtung geht auf Kosten einer häufig gebrauchten und deren Stelle einnehmenden Vorrichtung zum Bohren und Gewindeschneiden (US-PS 2 415 206).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wälzfräsvorrichtung vorzusehen, welche kein zusätzliches Stützorgan braucht und welche die Möglichkeit der Anordnung von zusätzlichen Vorrichtungen nicht erschwert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wälzfräser anstelle eines üblichen Bearbeitungswerkzeuges im Bereich der Führungsbüchse angeordnet ist und daß die axial verschiebbare Frässpindel und das bewegbare Spindelgehäuse mit je einer Steuerkurve einer durch den Hauptantriebsmotor des Automaten antreibbaren Steuerwelle verbunden sind. Die Anordnung des Wälzfräsers im Bereich der Führungsbüchse, insbesondere unmittelbar neben der Führungsbüchse, macht die zusätzliche Anordnung eines Stützorganes überflüssig «und ermöglicht die Herstellung beliebiger Werkstückformen. Die Anordnung einer Bohr- und Gewindeschneidvorrichtung ist möglich. Während des Fräsvorganges kann zugleich ein Drehstahl im Eingriff

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Verbindung mit den Steuerkurven der Steuerwelle ergibt einen einfachen Längsantrieb für die Frässpindel quer zum Werksväck und einen einfachen Schwenkantrieb für das Spindelgehäuse, ohne daß zusätzliche Antriebsorgane erforderlich sind. Der Längsvorschubantrieb für den das Werkstück gespannt haltenden beweglichen Spindelstock ist ebenfalls von einer Steuerkurve ableitbar. · '

Wenn der Wälzfräser mindestens während des Arbeitsvorganges im unteren Bereich des zu bearbeitenden Werkstückes angeordnet ist, kann er unmittelbar neben der Führungsbüchse angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich eine hervorragende Qualität und Rundlaufgenauigkeit der Verzahnung.

Bei einem Automaten mit einer Doppelkegelkupplung auf seiner Hauptspindel ist mittels dieser Kupplung die Hauptspindel mit dem Hauptantriebsmotor für den Automaten einerseits und mit einem Nebenantriebsmotor für den Wälzfräser andererseits verbindbar. Hierdurch ist es möglich, während des verhältnismäßig kurzen Fräsvorganges nur die'Hauptspindel vom Hauptantriebsmotor abzuschalten und den iiebenantriebsmotor für den Wälzfräser zuzuschalten, wodurch eine wesentliche Zeiteinsparung während des Arbeitsablaufes erreicht wird. Die Steuerwelle läuft unter dem Antrieb des Hauptantriebsmotors während des Fräsvorganges weiter.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist ein Langdrehautomat mit einer Wälzfräsvorrichtung als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schesatisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1 in

größerem Maßstab,
Fig. 3 in Fig. 2 dargestellte Teile in größerem Maßstab mit teilweise anderer Schnittführung,

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Fig. 4 in Fig. 1 dargestellte Teile in größerem Maßstab bzw. eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie. V-V in Fig. 3 bzw. 4,

Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 3 in größerem Maßstab,

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Antriebs der Fräsvorrichtung.

Der Langdrehautomat nach Fig.1 und 2 hat einen Grundkörper 1, einen darin angeordneten Hauptantriebsmotor 2, einen längs verschiebbaren Spindelstock 6, eine Spannvorrichtung zum Einspannen von Werkstoffstangen, eine Wippe 8, vier obere Querschlitten 9 für Drehmeißel, eine Steuerwelle 18, Steuerkurven oder Steuernocken für den Vorschub und eine Feder für den Rückzug des Spindelstocks 6 sowie eine Abstelleinrichtung für den Stangenvorschub, wobei nicht mit Bezugszeichen versehene Teile teilweise nicht dargestellt oder sichtbar sind.

Auf der Wippe 8 ist ein Querschlitten 24 für einen Drehmeißel verfahrbar. An die Stelle des andern Querschlittens tritt gemäß Fig. 2 eine Wälzfräsvorrichtung 25. Diese hat ein fest aber einstellbar am Grundkörper 1 angebrachtes Vorrichtungsgehäuse 26 und ein schwenkbar dazu gelagertes Spindelgehäuse 27. Am Vorrichtungsgehäuse 26 ist ein Nebenantriebsmotor 28 befestigt, der vorzugsweise als Hydraulikmotor ausgebildet ist (Fig. 6). Der Nebenantriebsmotor 28 treibt über ein Stirnradgetriebe 29· sowohl ein Kegelantriebsrad 31 als auch. über ein Zwischengetriebe 32, das Wechselräder und eine zur entsprechenden Einstellung erforderliche Schere 33 aufweist, eine Abtriebswelle 34 an, die über eine allseitig beweglich gelagerte und längenveränderbare Welle 35 mit einem Zahnradgetriebe 36 im Spindelstock 6 verbunden ist (Fig. 7).

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Eine Hauptspindel 38 ist im Spindelstock 6 gelagert. Auf der Hauptspindel 38 ist eine einen Doppelkegelkörper aufweisende Doppelkegelkupplung 39 angeordnet, von der ein Kupplungsrad 40 mit dem Zahnradgetriebe 36 und ein Kupplungsrad 41 mit dem Hauptantriebsmotor 2 verbunden ist. In üblicher Weise ist der Doppelkegelkörper drehfest und axial verschiebbar mit der Hauptspindel verbunden, während die Kupplungsräder 40'und 41 drehbar darauf gelagert sind.

In dem Vorrichtungsgehäuse 26 ist eine Schwenkbüchse 44 schwenkbar gelagert, mit welcher das. Spindelgehäuse 27 drehfest verbunden ist (Fig. 5). Die Schwenkbüchse 44 ist von einer Welle durchsetzt, welche ein Zahnrad des Stirnradgetriebes 29 mit dem Kegelantriebsrad 31 verbindet. Die Schwenkbüchse 44 dient zudem zum Lagern eines gabelförmigen Teiles 42 der Schere 33 des Zwischengetriebes 32.

Zur Führung des Spindelgehäuses 27 während seiner Schwenkbewegung ist eine an diesem befestigte Führungsplatte 45 vorgesehen, die in am Vorrichtungsgehäuse 26 angeordneten Nadellagern 46 seitlich gehalten ist. Eine zwischen dem Vorrichtungsgehäuse 26 und dem Spindelgehäuse 27 eingespannte Feder 47 sucht das Spindelgehäuse 27 nach unten zu schwenken.

Das Kegelantriebsrad 31 kämmt mit einem Kegelrad 48, das auf einer im Spindelgehäuse 27 an ihren beiden Enden gelagerten Welle 49 angebracht ist. Die Welle 49 trägt eine Kupplungsscheibe 50, an der exzentrisch angeordnete, achsparallel verlaufende Kupplungsbolzen 51 befestigt sind. Diese greifen mit geringem Spiel in eine zur Kupplungsscheibe 50 koaxial angeordnete Kupplungsscheibe 52 ein, die auf einer Frässpindel 53 drehfest angebracht ist, welche einen Wälzfräser 54 trägt.

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Die Prässpindel 53 ist im Spindelgehäuse 27 axial verschiebbar gelagert. Mit ihr ist ein gegenüber der Frässpindel 53 drehbarer aber axial unverschiebbarer Verschiebekörper 56 verbunden, an dem eine Feder 57 angreift (Fig. 3), die eine im Verschiebekörper 56 eingeschraubte Stellschraube 58 an einem Hebel 60 zu halten sucht. Der doppelarmige Verschiebehebel 60, der mittels einer Verbindungsstange 61 und eines axial nachgiebig verschiebbar gelagerten Tasters 67 mit einer auf der Steuerwelle 18 angeordneten Steuernocke 68 verbunden ist (Fig. 2), überträgt die von der Steuernocke 63 bewirkte Verschiebung des Tasters 67 auf die Stellschraube 58, welche in ihrer Endlage gegen ein Anschlagglied 59 gedrückt wird und die Prässpindel 53 in dieser Lage festlegt.

Zum Schwenken des Spindelgehäuses 27 gegenüber dem Vorrichtungsgehäuse 26 greift ein Winkelhebel 65 mittels eines längs verschiebbar darin gelagerten und nachgiebig abgestützten Haltebolzens 66 am Spindelgehäuse 27 an. Der Winkelhebel 65 ist in gleicher Weise wie der Verschiebehebel 60 mittels einer Verbindungsstange und eines Tasters 62 mit einer auf der Steuerwelle 18 angebrachten Steuernocke 63 verbunden. Auf der Obergelte des Spindelgehäuses 27 ist als Schwenkanschlag eine fein einstellbare Stellvorrichtung 69 vorgesehen, welche als Anschlag für eine in das Spindelgehäuse 27 eingeschraubte grob einstellbare Stellschraube 70 dient. Der Wälzfräser 54 befindet sich in Betriebslage etwa in der durch die Bearbeitungswerkzeuge bestimmten Ebene unmittelbar neben einer Führungsbüchse 71 für die Werkstoffstange.

Das Vorrichtungsgehäuse 26 ist auf einer Stützplatte 74 angebracht, von der ein Schwenkzapfen 75 in das■Vorrichtungsgehäuse 26 eingreift (Fig. 3, 4). Das Vorrichtungsgehäuse ist auf dieser Platte um den Schwenkzapfen 75 einstellbar und mittels seitlich angreifender Schrauben 76 in seiner eingestellten Schwenklage festlegbar. Die Platte 74 ist nach Art eines Schlittens parallel zur Achse des Spindelstockes 6 auf einer Konsole 77 verschiebbar gelagert. Die

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jeweilige Einstellage ist mittels an der Konsole 77 angreifender Schrauben 78 zu sichern. Das Vorrichtungsgehäuse 26 ist gegenüber der am Grundkörper 1 des Langdrehautomaten befestigten Konsole 77 mittels der Klemmschraube 79 festlegbar. V/egen der Anordnung der Platte 74 sind die Schwenkeinstellung and die Verschiebeinstelludg getrennt voneinander durchführbar, so daß eine Beeinflussung der Schwenklage beim Andern der Verschiebelage und umgekehrt nicht auftritt.

Der Langdrehautomat an sich ist bekannter Bauform, welche nicht besonders beschrieben zu werden braucht.

Die Drehvorgänge des Langdrehautomaten verlaufen in üblicher Weise, wobei die Hauptspindel 38 und die Steuerwelle 18 durch den Hauptantriebsmotor 2 angetrieben sind, während der I.'ebenantriebsmotor 28 still steht. Zum Herstellen eines Zahnrades mit Hilfe der Wälzfräsvorrichtung 25 wird die Kupplung 39 mit den Kupplungsräder 40, 41 so betätigt, daß die Hauptspindel 38 von dem Hauptantriebsmotor 2 getrennt und über das Kupplungsrad 40, das Zahnradgetriebe 36, die Welle 35, die Abtriebswelle 34, das Zwischengetriebe 32 und das Stirnradgetriebe 29 mit dem Nebenantriebsmotor 28 ver-" bunden wird, welcher zugleich über das Kegelantriebsrad 31 die Frässpindel 53 antreibt. Hierdurch wird die Prässpindel 53 in drehsahlmäßige Übereinstimmung mit der Hauptspindel 38 gebracht. Die Anstellbewegung des Wälzfräsers 57 an das Werkstück erfolgt durch Schwenken des Spindelgehäuses 27 mittels der Steuernocke 68 und die Vorschubbewegung des Wälzfräsers V durch Längsverschieben der Frässpindel 53 mittels der Sieuernocke 63. Nach Beendigung des Arbeitsvorganges wird der Wälzfräser 54 aus seiner A^rbeitslage geschwenkt und die Frässpindel 53 wird mittels der Feder 57 in ihre Ausgangslage zurückgebracht.

Der auch al π Elektromotor ausbildbare iiebenantriebsmotor 28

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ist so am Vorrichtungsgehäuse 26 angeordnet, daß die von ihm ausgehenden Schwingungen nicht auf die Frässpindel 53 wirken können.

Die Wälzfräsvorrichtung 25 erlaubt die zusätzliche Anordnung einer Querbohr- und Fräsvorrichtung, womit Bohrungen oder dgl. quer zur Werkstückachse angebracht werden können. Vor dem Anlaufen oder nach dem Abschalten des Nebenantriebsmotors 28 kann bei weiterlaufender Steuerwelle 18 die Hauptspindel 38 ganz stillgesetzt werden, wodurch der Einsatz, der Querbohr- und Fräsvorrichtung zu diesem Zeitpunkt möglich ist.

Der Xebenantriebsmotor 28 kann auch zum Antrieb der Hauptspindel 38 für die Änderung ihrer Winkellage beim Einsatz einer Schalt- und Indexiereinrichtung verwendet werden, um mehrere Bohrungen, Flächen oder dgl. in bestimmten Winkellagen zueinander am Werkstück anzubringen. Zu diesem Zweck bewegt der Nebenantriebsmotor 28 für den Wälzfräser 54- die Hauptspindel 38 im Zusammenwirken mit einer auf die Hauptspindel wirkenden, nicht dargestellten Verriegelungseinrichtung, um eine voreingestellte Teilung weiter und hält die Hauptspindel an einem Anschlag der Verriegelungseinrichtung.

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Claims

Ansprüche

(l.j Langdrehautomat rait einer Wälzfräsvorrichtung, deren einen '-J Wälzfräser tragende Frässpindel in einem bewegbaren, insbesondere schwenkbaren Spindelgehäuse drehbar gelagert ist, und mit einem längs bewegbaren, eine Hauptspindel lagernden Spindelstock zum Verschieben und Drehen einer in einer ■Führungsbüchse geführten Werkstoffstange,.welcher Führungsbüchse Bearbeitungswerkzeuge benachbart sind, dadurch gekennzeichnet , daß der Wälzfräser (54) anstelle eines üblichen Bearbeitungswerkzeugs im Bereich der Führungsbüchse (71) angeordnet ist und daß die axial verschiebbare Frässpindel (53) und das bewegbare Spindelgehäuse (27) mit je einer Steuerkurve (63, 68) einer durch den Hauptantriebsmotor (2) des Automaten antreibbaren Steuerwelle (18) verbunden sind.
2. Automat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzfräser (5¹O mindestens während des Arbeitsvorganges im unteren Bereich des zu bearbeitenden Werkstückes angeordnet ist.
3. Automat nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Doppelkegelkupplung auf seiner Hauptspindel, dadurch gekennzeich net, daß mittels der Doppelkegelkupplung (40, 41) die Hauptspindel (38) mit dem Hauptantriebsmotor (2) für den Automaten einerseits und mit einem Nebenantriebsmotor (28) für den Wälzfräser (54) andererseits verbindbar ist.
4. Automat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerkurve (63, 68)

mindestens für die axiale Verschiebung der Frässpindel (53) eine Radialnockenscheibe ist und daß zwischen einem ortsfesten Teil (26) und der Frässpindel eine Feder (57) einge-

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spannt ist, welche die Frässpindel mindestens mittelbar an der zugeordneten Radialnockenscheibe zu halten sucht. '
5. Automat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Frässpindel (53) über ein Kegelgetriebe (31, 48) antreibbar ist und daß die Achse von dessen Antriebsrad (3D zugleich die Schwenkachse für die Frässpindel ist.
6. Automat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Kegelantriebsrades (3D in einer am Spindelgehäuse (27) befestigten Schwenkbüchse (44) drehbar gelagert ist, die ihrerseits am Vorrichtungsgehäuse (26) drehbar gelagert iet.
7. Automat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Spindelgehäuse (27) im Abstand von seiner Schwenkachse an einem ortsfesten Teil, insbesondere Vorrichtungsgehäuse (26), mittels eines Führungsgliedes (45) seitlich geführt ist.
8. Automat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Kegelantriebsrad (31) und dem Wälzfräser (54) in die Frässpindel (53) eine Kupplung (50 bis 52) eingeschaltet ist, welche ein Längsverschieben des Wälzfräsers (54) gegenüber dem Kegelantriebsrad gestattet.
9. Automat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwei im Abstand voneinander und koaxial zueinander angeordnete Kupplungsscheiben (50, 52) aufweist, die durch mindestens einen exzentrisch angeordneten Kupplungszapfen (51) miteinander verbunden sind,

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wobei der Zapfen in der einen Kupplungsscheibe befestigt und in der andern längs verschiebbar gelagert ist.
10. Automat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein ortsfestes, das
Spindelgehäuse (27) schwenkbar lagerndee Vorrichtungsgehäuse (26) längs der Achse der Hauptspindel (38) jeweils für sich einstellbar und um eine senkrechte Achse (75) schwenkbar sowie jeweils festlegbar ist.

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