DE2204034B2 - Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung scheibenförmiger Werkstücke - Google Patents

Description

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, Werkzeugträgern können scheibenförmige Werkdadurch gekennzeichnet, daß die Oeiden Gehäuse stücke gleichzeitig auf beiden Seiten spanabhebend (8) durch eine Jochplatte (12) miteinander ver- bearbeitet werden. Die lösbare Befestigung der bunden sind. Werkzeugträger auf der Kolbenstange eines Kolbens

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, 40 ermöglicht ein schnelles Wechseln der Werkzeugträdadurch gekennzeichnet, daß die die Werkzeug- ger, wenn die Schneideinsätze verschlissen sind. Die träger (7) lagernden Gehäuse (8) um eine senk- Befestigung der Werkzeugträger auf der Kolbenrecht zur Drehachse der Werkzeugträger (T) ver- stange eines verschiebbar und drehbar in einem Gelaufende Achse verschwenkbar auf dem Werk- häuse gelagerten Kolbens und die Ausbildung einer zeugschlitten (6) gelagert sind. 45 Stirnverzahnung am Werkzeugträger sowie am Ge-

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- häuse ergeben eine sichere Festlegung der Schneidkennzeichnet, daß die beiden Gehäuse (8) durch werkzeuge in der Arbeitsstellung und andererseits einen Schwenkkolben (17) gegeneinander ver- eine schnelle Freigabe für die Schaltbewegung, wozu ichwenkbar sind und daß der Schwenkwinkel es lediglich erforderlich ist, die Kolben in ihre vordurch in Bohrungen (Ha) einer auf dem Werk- 50 dere Endstellung zu überführen. Insgesamt ergibt reugschlitten (6) befestigten Grundplatte (11) be- sich somit bei einfachem Aufbau eine leicht zu bediewegliche und gegen jeweils eine Stellschraube nende, sicher arbeitende und werkzeugbedingte Still-(18) andrückbare Anschlagbolzen (16) begrenzt Standszeiten auf ein Minimum beschränkende Vorist, richtung, welche nicht nur für spezielle, sondern all-

55 gemein für Drehmaschinen verwendet werden kann, da sie auf jedem beliebigen Werkzeugschlitten an-

bringbar ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die beiden Werkzeugträger im spitzen Winkel

)ie Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur span- 60 zueinander angeordnet, durch eine Kupplung verebenden Bearbeitung scheibenförmiger, mittels drehfest miteinander verbunden und durch ein ge- ;s Spannzeuges auf der Spindel einer Drehma- meinsames Schaltwerk antreibbar, das auf der der ine aufgespannter Werkstücke durch auf einem Spindel abgewandten Seite des Werkzeugschlittens rkzeugschlitten angeordnete Schneidwerkzeuge, angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich ein geringer in der Art eines Messerkopfes mit auf einem 65 Raumbedarf für die erfindungsgemäße Vorrichtung, eibenartigen Werkzeugträger auswechselbar befe- die somit als kompakte Baueinheit gut auch in beten Schneideinsätzen ausgebildet und bei Ver- schränkten Bearbeitungsräumen von vorhandenen ieiß mittels eines Schaltwerkes schrittweise um Drehmaschinen untergebracht werden kann.

Um einen geschlossenen Kraftfluß für die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufzunehmenden Schnittkräfte und die erforderliche Starrheit gegen Aufbäumen der Vorrichtung zu erzielen, werden die beiden Gehäuse erfindungsgemäß durch eine Jochplatte miteinander verbunden. Die sich hierdurch ergebende kastenförmige Ausbiidung der Vorrichtung ermöglicht einen gezielten Abzug der bei der spanabhebenden Bearbeitung entstehenden Späne und des Staubes unmittelbar an der Entstehungsstelle.

Um die erfindungsgemäße Vorrichtung zur beidseitigen Bearbeitung scheibenförmiger Werkstücke nicht nur für eine Schruppbearbeitung, sondern auch für Schlichtarbeiteu verwenden zu können, sind die die Werkzeugträger lagernden Gehäuse um eine senkrecht zur Drehachse der Werkzeugträger verlaufende Achse verschwenkbar auf dem Werkzeugschlitten gelagert, so daß ein riefenfreier Rückzug der Schneideinsätze möglich ist. Nach dem Vorschub der Werkzeugträger in der Normalstellung erfolgt bei einer schlichtenden Bearbeitung nach Beendigung des Vorschubes ein geringfügiges Verschwenken der beiden Gehäuse, so daß sich die gegenüberliegenden Schneideinsätze um Bruchteile von Millimetern voneinander entfernen. Bei dem nunmehr anschließenden Rückzug der Schneideinsätze können keine Riefen im fertig bearbeiteten Werkstück entstehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Gehäuse durch einen Schwenkkolben gegeneinander verschwenkbar, wobei der Schwenkwinkel durch in Bohrungen einer auf dem Werkzeugschlitten befestigten Grundplatte bewegliche und gegen jeweils eine Stellschraube andrückbare Anschlagbolzen begrenzt ist. Hierdurch ergibt sich nicht nur eine wiederholgenaue und einstellbare Entfernung zwischen den beiden Schneideinsätzen, sondern auch eine nur begrenzte Spreizbewegung.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung vor dem Beginn der Bearbeitung eines Werkstückes,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach F i g. 1 nach vollzogenem Vorschub,

F i g. 3 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine zweite, verschwenkbare Ausführungsform,

F i g. 4 eine Seitenansicht des bei der Ausführungsform nach F i g. 3 verwendeten Schaltwerkes,

F i g. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 3 und

Fig. 6 eine weitere Seitenansicht, teilweise im Schnitt, zur Darstellung des Schwenkantriebes.

In den Fig. 1 und 2 ist außer der Vorrichtung zur beidseitigen spanabhebenden Beaibeitung scheibenartiger Werkstücke der besseren Übersicht wegen auch ein Spindelkasten 1 einer Drehmaschine angedeutet. Der Draufsicht nach F i g. 2 ist außerdem der aus dem Spindelkasten 1 herausragende Teil einer Spindel 2 mit Spindelflansch 3 zu entnehmen, auf welchem ein Spanndorn 4 zur Aufnahme eines Werkstückes S befestigt ist. Bei dem dargestellten Werkstück 5 handelt es sich um eine Bremsscheibe für Kraftfahrzeug-Scheibenbremsen.

Die Werkzeuge zur spanabhebenden Bearbeitung beider Seiten des Werkstückes S sind auf einem Werkzeugschlitten 6 angeordnet, der in Pfeilrichtung verschiebbar gelagert ist. Der Werkzeugschlitten 6 trägt zwei in der Art eines Messerkopfes ausgebildete, scheibenförmige Werkzeugträger 7, die jeweils mit mehreren Schneideinsätzen 7 α versehen sind. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind sechzehn Schneideinsätze Ta aus kerami-5 schem Schneidmaterial auswechselbar an jedem Werkzeugträger 7 befestigt. Die Werkzeugträger 7 sind jeweils auf einer Kolbenstange 9 a eines in einem Gehäuse 8 verschiebbar gelagerten Kolbens 9 lösbar befestigt. Die Ausbildung des Kolbens 9 innerhalb des Gehäuses 8 geht aus dem Teilschnitt in Fig.3 hervor, welcher außerdem zeigt, daß die zylindrische Bohrung für den Kolben 9 mittels eines Gehäusedeckels 8 b verschlossen ist

Um eine Festlegung der Werkzeugträger 7 am Gebäuse8 während des Schneideinsatzes zu erzielen, sind die Werkzeugträger 7 und die Gehäuse 8 jeweils mit einer Stirnverzahnung 7 b bzw. 8 α versehen, die durch eine axiale Bewegung des Kolbens 9 miteinander in Eingriff bzw. außer Eingriff gebracht werden ao können. Um die auf den Werkzeugträgern 7 angeordneten Schneideinsätze Ta nacheinander zum Einsatz bringen zu können, ist der Kolben 9 drehbar im Gehäuse 8 gelagert. Die Kolbenstange 9 α kann schrittweise durch ein Schaltwerk 10 gedreht werden. Das Schaltwerk 10 ist in F i g. 2 lediglich als Baueinheit dargestellt. In F i g. 1 ist schließlich zu erkennen, daß die beiden Gehäuse 8 auf einer Grundplatte 11 angeordnet und durch eine Jochplatte 12 miteinander verbunden sind, um einen geschlossenen Kraftfluß der von den Gehäusen 8 aufzunehmenden Schnittkräfte zu ermöglichen und ein Aufbäumen der die beiden Werkzeugträger 7 lagernden Gehäuse 8 zu verhindern. Der besseren Übersicht wegen ist die Jochplatte 12 lediglich in F i g. 1 eingezeichnet; sie wurde in F i g. 2 weggelassen.

Das erste Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 zeigt, daß die beiden Werkzeugträger 7 im spitzen Winkel zueinander angeordnet sind, um trotz der engen Anordnung von Schneideinsätzen Ta jeweils nur einen Schneideinsatz 7 a in Berührung mit dem Werkstück 5 zu bringen, wenn der Werkzeugschlitten 6 aus der Anfangsstellung nach F i g. 1 in die Endstellung nach F i g. 2 verschoben wird.

In den zeichnerischen Darstellungen des zweiten Ausführungsbeispieles nach den F i g. 3 bis 6 ist die Ausgestaltung des Schaltwerkes 10 angedeutet. Dieses besteht aus einem auf der Kolbenstange 9 α befestigten Klinkenrad 10 a und einer Klinke 10 b, welche an einem Betätigungskolben 10 c befestigt ist, der in einem Zylindergehäuse 10 t/ auf der Grundplatte 11 gelagert ist. Durch jeden Hub des Betätigungskolbens 10 c wird das Klinkenrad 10 λ in Pfeilrichtung um einen Winkel weitergeschaltet, der dem Winkel zwischen den Schneideinsätzen Ta auf den Werkzeugträgern 7 entspricht.

Um bei beengten Arbeitsräumen insbesondere auf der dem Spindelflansch 3 zugewandten Seite des Werkstückes 5 mit geringstmöglichem Raumbedarf auszukommen, sind die beiden Werkzeugträger 7 miteinander durch eine Kupplung verdrehfest verbunden. Diese Kupplung besteht beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Kupplungsstiften 13, die jeweils mit einem Ende fest in einem Werkzeugträger 7 angeordnet sind und mit ihrem anderen Ende in eine Bohrung des anderen Werkzeugträgers 7 eingreifen, welche infolge ihres größeren Innendurchmessers die notwendige Bewegungsfreiheit trotz der Schrägstellung der beiden Werkzeueträeer 7 i

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der ermöglicht Eine exakte Fixierung der beiden schlagt, wodurch sich die beiden in Einsatz befindli-

Werkzeugträger7 erfolgt durch die Stirnverzahnun- chen Schneideinsätze la geringfügig Voneinander

gen7£> und 8 a, Wenn die Werkzeugträger 7 durch entfernen, so daß der Werkzeugschlitten 6 ohne BiI-

die Kolben 9 am jeweiligen Gehäuse 8 festgelegt wer- dung von Riefen auf dem fertig bearbeiteten Werk-

den. 5 stück 5 in seine Ausgangsstellung zurückgezogen wer-

Um einen riefenfreien Rückzug der Werkzeugträ- den kann.

ger 7 zu ermöglichen, sind die Gehäuse 8 um eine Sobald die zulässige Standzeit der Schneideinsätze senkrecht zur Drehachse der Werkzeugträger 7 ver- 7 a erreicht ist, die beispielsweise nach der Bearbei laufende Achse verschwenkbar auf der Grundplatte rung von sechzig bis siebzig Werkstücken 5 liegt und 11 gelagert. Die Schwenkachse wird jeweils durch io mittels einer Zählwerksteuerung überwacht wird, zwei Schwenkbolzen 14 gebildet, die in der Grund- werden die Kolben 9 betätigt, um die Stirnverzahnung platte 11 bzw. Jochplatte 12 und im Gehäuses gela- Ib beider Werkzeugträger7 außer Eingriff mit der gert sind. Eine Verbindung der Jochplatte 12 mit der Stirnverzahnung 8 α der Gehäuse 8 zu bringen. Nun-Grundplatte 11 und ein Festspannen der dazwischen- mehr erfolgt eine einmalige Betätigung des Schaltliegenden Gehäuse 8 erfolgt durch Spannschrauben 15 werkes 10, so daß das nächste Paar von Schneidein-15, die jedoch eine geringfügige Verschwenkung der sätzen 7 α zum Einsatz kommt. Dieser Einsatz kann Gehäuse 8 ermöglichen. Die Verschwenkbewegung erfolgen, sobald die Werkzeugträger 7 mittels des wird durch einen Schwenkkolben 17 erzeugt, der ge- Kolbens 9 am jeweiligen Gehäuse 8 wieder festgelegt maß F i g. 6 innerhalb des Gehäuses des Schaltwerkes sind. Durch die magazinartige Anordnung mehrerer 10 angeordnet ist. Die Kolbenstange 17 α des »o Schneideinsätze 7 α auf einem scheibenartigen Werk-Schwenkkolbens 17 verbindet die beiden Gehäuse 8 zeugträger 7 ist es nicht nur möglich, die verschlisseeinseitig miteinander, so daß eine Betätigung des nen Schneideinsätze la innerhalb der normalen Still-Schwenkkolbens 17 eine geringfügige Vergrößerung Standszeiten des Bearbeitungstaktes der Drehma- bzw. Verkleinerung des zwischen den Werkzeugträ- schine durch neue Schneideinsätze 7 a zu ersetzen, gern 7 gebildeten Winkels bewirkt. Um eine defi- as sondern es wird darüber hinaus ein Werkzeug genierte Arbeitsstell'ing zu schaffen, sind die Gehäuse 8 schaffen, welches ohne Wechsel über den Verlauf mit Anschlagbolzen 16 versehen, welche innerhalb einer normalen Achtstundenschicht in der Drehmageringfügig größerer Bohrungen 11 β in der Grund- schine verbleiben kann. Bei Schichtwechsel kann ein platte 11 beweglich sind. In der Arbeitsstellung lie- einfaches Austauschen der mit verschlissenen Schneidgen die Anschlagbolzen 16 an Stellschrauben 18 an, 30 einsätzen 7a versehenen Werkzeugträger 7 erfolgen, die in die Bohrungen 11a hineinreichen und durch indem diese von der Kolbenstange 9 a gelöst und eine Kontermutter 18 a in der gewünschten Stellung durch mit frischen Schneideinsätzen 7 a bestückte feststellbar sind. Werkzeugträger 7 ersetzt werden. Die geschlossene

Zur beidseitigen Bearbeitung des Werkstückes 5 Ausbildung der auf der Grundplatte 11 angeordenten wird die deckelseitige Fläche des Schwenkkolbens 17 35 und durch die Jochplatte 12 miteinander verbundebeaufschlagt, so daß die Anschlagbolzen 16 fest ge- nen Gehäuse 8 ergibt nicht nur die für eine hohe Begen die Stellschrauben 18 gepreßt werden. Mit dieser arbeitungsgenauigkeit erforderliche Steifigkeit der Stellung der Werkzeugträger 7 wird der Werkzeug- Vorrichtung, sondern schafft darüber hinaus eine deschlitteno gemäß Fig. 3 an das Werkstück5 heran- finierte öffnung zum Abführen der Späne und Abgefahren. Nach Beendigung des Vorschubes wird die 40 saugen des bei der Bearbeitung entstehenden Staustangenseitige Fläche des Schwenkkolbens 17 beauf- bes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

den zwischen dea einzelnen Schneideinsätzen vorPatentansprüche: handenen Winkel schaltbar und in der Arbeitsstellung festlegbar sind, wobei die Drehung des Werk-

1. Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbei- zeugträgers um eine Achse erfolgt, die schräg zu dei

tang scheibenförmiger, mittels eines Spannzeuges 5 zu bearbeitenden Fläche liegt.

aaf der Spindel einer Drehmaschine aufgespann- Diese aus der deutschen Auslegeschrift 1 110 984 ter Werkstücke durch auf einem Werkzeugschiit- bekannte Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeiten angeordnete Schneidwerkzeuge, die in der Art rung scheibenförmiger Werkstücke besitzt den Nacheines Messerkopfes mit auf einem scheibenarti- teil, daß das Festlegen der den Werkzeugträger tragen Werkzeugträger auswechselbar befestigten ic genden Welle in der Arbeitsstellung lediglich durch Schneideinsätzen ausgebildet und bei Verschleiß eine exzentrische Klemmrolle geschieht, die mittels mittels eines Schaltwerkes schrittweise um den eines Hebels an den Umfang der Welle gedrücki zwischen den einzelnen Schneideinsätzen vornan- wird. Diese Maßnahmen reichen nicht aus, um die denen Winkel schaltbar und in der Arbeitsstel- hohen Kräfte aufzunehmen, die bei den hohen lung festlegbar sind, wobei die Drehung des 15 Schnittgeschwindigkeiten der insbesondere kerami-Werkzeugträgers um eine Achso erfolgt, die sehen Schneidwerkstoffe ,auftreten,
schräg zu der zu bearbeitenden Fläche liegt, da- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine durch gekennzeichnet, daß zur gleich- Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art für die zeitigen beidseitigen Bearbeitung der Werkstücke Bearbeitung scheibenförmiger Werkstücke weiterzu-(S) auf dem Werkzeugschlitten (6) zwei Werk- 20 entwickeln, ein Ersetzen der Werkzeugträger mit verreugträger (7) angeordnet sind, die jeweils auf schlissenen Schneideinsätzen auf einfache Weise inder Kolbenstange (9 a) eines Kolbens (9) lösbar nerhalb kürzester Zeit zu ermöglichen und ein sichebefestigt sind, der in einem auf dem Werkzeug- res Festlegen der Werkzeugträger in den Arbeitsstelschlitten (6) befestigten Gehäuse (8) verschiebbar lungen zu erzielen.

und drehbar gelagert ist, und die in der Arbeits- 25 Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erstellung mittels einer Stirnverzahnung (7 b) am findung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur gleich-Gehäuse (8) festlegbar sind. zeitigen beidseitigen Bearbeitung der Werkstücke auf

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- dem Werkzeugschlitten zwei Werkzeugträger ankennzeichnet, daß die beiden Werkzeugträger (7) geordnet sind, die jeweils auf der Kolbenstange eines im spitzen Winkel zueinander angeordnet, durch 30 Kolbens lösbar befestigt sind, der in einem auf dem eine Kupplung (Kupplungsstifte 13) verdrehfest Werkzeugschlitten befestigten Gehäuse verschiebbar miteinander verbunden und durch ein gemeinsa- und drehbar gelagert ist, und die in der Arbeitsstelmes Schaltwerk (10) antreibbar sind, das auf der lung mittels einer Stirnverzahnung am Gehäuse festder Spindel (2) abgewandten Seite des Werkzeug- legbar sind.

Schlittens (6) angeordnet ist. 35 Durch die erfindungsgemäße Anordnung von zwei