DE2204034C3 - Vorrichtung zur spanabhebenden Öearbeitung scheibenförmiger Werkstücke - Google Patents

Description

bringbar ist.

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

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur span- 60 zueinander angeordnet, durch eine Kupplung ver abhebenden Bearbeitung scheibenförmiger, mittels drehfest miteinander verbunden und durch ein ge eines Spannzeuges auf der Spindel einer Drehma- meinsamcs Schaltwerk antreibbar, das auf der de schine aufgespannter Werkstücke durch auf einem Spindel abgewandten Seite des Werkzeugschlitten Werkzeugschlitten angeordnete Schneidwerkzeuge, angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich ein geringe die in der Art eines Messerkopfes mit auf einem 6s Raumbedarf für die erfindungsgemäße Vorrichtung scheibenartigen Werkzeugträger auswechselbar befe- die somit als kompakte Baueinheit gut auch in be stigten Schneideinsätzen ausgebildet und bei Ver- schränkten Bearbeitungsräumen von vorhandene schleiß mittels eines Schaltwerkes schrittweise um Drehmaschinen untergebracht werden kann.

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

Urn die erfindungsgemäße Vorrichtung zur beidseitigen Bearbeitung scheibenförmiger Werkstücke nicht nur für eine Schruppbearbeiiung, sondern auch für Schlichtarbeiten verwenden zu können, sind die die Werkzeugträger lagernden Gehäuse um eine »₅ senkrecht zur Drehachse der Werkzeugträger verlaufende Achse verschwenkbar auf dem Werkzeugschlitten gelagert, so daß ein riefenfreier Rückzug der Scbneideinsätze 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 gejen jeweils eine Stellschraube andrückbare Anschlagbolzen begrenzt ist. Hierdurch ergibt sich nicht nur eine wiederholgenaue und einstellbare Entfernung zwisehen 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,

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

Fig. 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.

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

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

In den Fig. 1 und 2 ist außer der Vorrichtung zur beidseilißen spanabhebenden Bearbeitung scheibenartiger Werkstücke der besseren Übe^rsicht 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 Spindclflansch 3 zu entnehmen, auf welchem ein Spanndorn 4 zur Aufnahme eines Werk-Stückes S befestigt ist. Bei dem dargestellten Werkstück S 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?, die jeweils mit mehreren Schneideinsätzen 7a versebensnd.Bei dem in der Zeichnung dargestellten AusföHnmgsbe spie] sind sechzehn Schneidelne«» 7« «»*
schem Schneidmaterial a»^swe.^chs?S^W^
Werkzeugträger? befestigt. Die Wer^gg
sind jeweils auf einer Kolbenstange 9acm»m einem Gehäuse» verschiebbar gelagerten Kolbens9 lösbar befestigt. Die Ausbildung des Kolbens»9:meerhalb des Gehäuses 8 gebt aus dem TetecUnitt in Fig.3 hervor, welcher außerdem zeigt, daß die zylindrische Bohrung für den Kolben» mittels eines Gehäusedeckels 8 & verschlossen ist

Um eine Festlegung der Werkzeugträger 7 am Gehäuse 8 während des Schneideinsatz« zu erzielen, sind die Werkzeugträger? und die Gehäuse8 jeweils mit einer Stirnverzahnung 76 bzw. Sa versehen, die durch eine axiale Bewegung des Kolbens 9 miteinander in Eingriff bzw. arßer Eingriff gebracht werfen können. Um die auf den Werkzeugträgern? angeordneten Schneideinsätze Ta nacheinander zum Einsatz bringen zu können, ist. ;',er Kolben 9 drehbar im Gehäuse 8 gelagert. Die Kolbenstange 9 a kann schrittweise durch ein Schaltwerk 10 gedreht werden. Da-. Schaltwerk 10 ist in Fig.2 lediglich als Baueinheit dargestellt. In Fig. 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 Fig. I eingezeichnet; sie wurde in Fi g. 2 weggelassen.

Das erste Ausführungsbeispiel nach den F1 g. 1 und 2 zeigt, daß die beiden Werkzeugträger 7 im spitzen Winkel zueinander angeordnet sind, um trotz der engen Anordnung von SchnHdeinsätzen la jeweils nur einen Schneideinsatz 7 α in Berührung mit dem Werkstück 5 zu bringen, wenn der Werkzeugschlitten 6 aus der Anfangsstellung nach Fig. 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 a befestigten Klinkenrad 10 a und einer Klinke 10 b, welche an einem Betätigungskolben 10 c befestigt ist, der in einem Zylindergehäuse 10 d auf der Grundplatte i\ gelagert ist. Durch jeden Hub des Betätigungskolbens 10 c wird das Klinkenrad 10 a in Pfeilrichtung um einen Winkel weitergeschaltet, der dem Winkel zwischen den Schr.eideinsätzen la auf den Werkzeugträgern 7 entspricht.

I'm 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 bestelrt beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei KuppluflgMtiften 13, die jeweils mit einem Ende fest in einem Werkzeugträger? angeordnet sind und mit ihrem anderen Ende in eine Bohrung des anderen Werkzeugträgers T eingreifen, welche infolge ihres größeren Innendurchmessers die notwendige Bewegungsfreiheit trotz der Schrägstellung der beiden Werkzeugträger 7 zueinan-

der ermöglicht. Eine exakte Fixierung der beiden Werkzeugträger 7 erfolgt durch die Stirnverzahnungen Ib und 8a, wenn die Werkzeugträger 7 durch die Kolben 9 am jeweiligen Gehäuse 8 festgelegt werden.

Um einen riefenfreien Rückzug der Werkzeugträger? zu ermöglichen, sind die Gehäuse 8 um eine senkrecht zur Drehachse der Werkzeugträger 7 verlaufende Achse verschwenkbar auf der Grundplatte 11 gelagert. Die Schwenkachse wird jeweils durch zwei Schwenkbolzen 14 gebildet, die in der Grundplatte 11 bzw. Jochplatte 12 und im Gehäuse 8 gelagert sind. Eine Verbindung der Jochplatte 12 mit der Grundplatte 11 und ein Festspannen der dazwischenliegenden Gehäuse 8 erfolgt durch Spannschrauben 15, die jedoch eine geringfügige Verschwenkung der Gehäuse 8 ermöglichen. Die Verschwenkbewegung wird durch einen Schwenkkolben 17 erzeugt, der gemäß Fig. 6 innerhalb des Gehäuses des Schaltwerkes 10 angeordnet ist. Die Kolbenstange 17 a des Schwenkkolbens 17 verbindet die beiden Gehäuse 8 einseitig miteinander, so daß eine Betätigung des Schwenkkolbens 17 eine geringfügige Vergrößerung bzw. Verkleinerung des zwischen den Werkzeugträgern? gebildeten Winkels bewirkt. Um eine definierte Arbeitsstellung zu schaffen, sind die Gehäuse 8 mit Anschlagbolzen 16 versehen, welche innerhalb geringfügig größerer Bohrungen 11a in der Grundplatte 11 beweglich sind. In der Arbeitsstellung liegen die Anschlagbolzen 16 an Stellschrauben 18 an, die in die Bohrungen 11a hineinreichen und durch eine Kontermutter 18 α in der gewünschten Stellung feststellbar sind.

Zur heidseiügen Bearbeitung des Werkstückes 5 wird die decketseitige Fläche des Schwenkkolbens 17 beaufschlagt, so daß die Anschlagbolzen 16 fest gegen die Stellschrauben 18 gepreßt werden. Mit dieser Stellung der Werkzeugträger 7 wird der Werkzeugschlitten 6 gemäß Fig.3 an das Werkstücks herangefahren. Nach Beendigung des Vorschubes wird die stangenseitige Fläche des Schwenkkolbens 17 beaufschlugt, wodurch sich die beiden in Einsatz befindlichen Schneideinsätze Ta geringfügig voneinander entfernen, so daß der Werkzeugschlitten 6 ohne Bildung von Riefen auf dem fertig bearbeiteten Werk- stück 5 in seine Ausgangsstellung zurückgezogen werden kann.

Sobald die zulässige Standzeit der Schncidcinsätzc 7 a erreicht ist. die beispielsweise nach der Bearbeitung von sechzig bis siebzig Werkstücken 5 liegt und

ίο mittels einer Zählwerksteuerung überwacht wird, werden die Kolben 9 betätigt, um die Stirnverzahnung 76 beider Werkzeugträger 7 außer Eingriff mit der Stirnverzahnung 8 α der Gehäuse 8 zu bringen. Nunmehr erfolgt eine einmalige Betätigung des Schalt-

is Werkes 10, so daß das nächste Paar von Schneideinsätzen 7 α zum Einsatz kommt. Dieser Einsatz kann erfolgen, sobald die Werkzeugträger? mittels des Kolbens 9 am jeweiligen Gehäuse 8 wieder festgelegt sind. Durch die magazinartige Anordnung mehrerei

ao Schneideinsätze 7 α auf einem scheibenartigen Werkzeugträger 7 ist es nicht nur möglich, die verschlissenen Schneideinsätze 7 α innerhalb der normalen Stillstandszeiten des Bearbeitungstaktes der Drehmaschine durch neue Schneideinsätze 7 a zu ersetzen.

»5 sondern es wird darüber hinaus ein Werkzeug geschaffen, welches ohne Wechsel über den Verlaul einer normalen Achtstundenschicht in der Drehmaschine verbleiben kann. Bei Schichtwechsel kann ein einfaches Austauschen der mit verschlissenen Schneid einsätzen 7 a versehenen Werkzeugträger 7 erfolgen indem diese von der Kolbenstange 9 a gelöst unc durch mit frischen Schneideinsätzen 7 a bestückte Werkzeugträger 7 ersetzt werden. Die geschlossen« Ausbildung der auf der Grundplatte 11 angeordenter

und durch die Jochplatte 12 miteinander verbünde nen Gehäuse 8 ergibt nicht nur die für eine hohe Be arbeitungsgenauigkeit erforderliche Steifigkeit de: Vorrichtung, sondern schafft darüber hinaus eine de finierte öffnung zum Abführen der Späne und Ab saugen des bei der Bearbeitung entstehenden Stau bes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. ι ι

   den zwischen den einzelnen Schneideinsftteen vor-

   Patentnnsprüche: handenen Winkel schaltbar und in der Arbeitsstel

   lung festlegbar sind, wobei die Drehung des Werk-

   I. Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbei- zeugträgers um eine Achse erfolgt, die schräg zu der tung scheibenförmiger, mittels eines Spannzeuges 5 zu bearbeitenden Flache liegt, auf der Spindel einer Drehmaschine aufgespann- Diese aus der deutschen Auslegeschrift I 110 984 ter Werkstücke durch auf einem Werkzeugschlit- bekannte Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeiten angeordnete Schneidwerkzeuge, die in der Art tung scheibenförmiger Werkstücke besitzt den Nacheines Messerkopfes mit auf einem scheibenarti- teil, daß das Festlegen der den Werkzeugträger tragen Werkzeugträger auswechselbar befestigten to genden Welle in der Arbeitsstellung ledifUch durch Schneideinsätzen ausgebildet und bei Verschleiß eine exzentrische Kleromrolle geschieht, die mittels mittels eines Schaltwerkes schrittweise um den eines Hebels an den Umfang der Welle gedrückt zwischen den einzelnen Schneideinsätzen vornan- wird. Diese Maßnahmen reichen nicht aus, um die denen Winkel schaltbar und in der Arbeitsstel- hoben Kräfte aufzunehmen, die bei den hohen lung festlegbar sind, wobei die Drehung des ^ Schnittgeschwindigkeiten der insbesondere kerami-Werkzeugträgers um eine Achse 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 Werk<:rüc\:e weiterzu-(5) auf dem Werkzeugschlitten (6) zwei Werk- ao entwickeln, ein Ersetzen der Werkzeugträger mit verzeugträger (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- as Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erstellung mittels einer Stirnverzahnung (Tb) am findung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur gleich-Gehäuse (8) festlegbar sind. zeitigen beidseitigen Bearbeitung der Werkstücke auf
2. 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 un^ durch ein gemeinsa- und drehbar gelagert ist, und die in der Arbeitsstelmes Schaltwerk (10) antreirbar 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
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, Werkzeugträgern können scheibenförmige Werkdadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuse stücke gleichzeitig auf beiden Seiten spanabhebend (8) durch eine Jochplatte (112) miteinander ver- bearbeitet werden. Die lösbare Befestigung der bunden sind. Werkzeugträger auf der Kolbenstange eines Kolbens
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, 4° 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 (7) 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. 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 schwenkbar sind und daß der Schwenkwinkel es lediglich erforderlich ist, die Kolben in ihre vordurch in Bohrungen (Πα) einer auf dem Werk- 50 dere Endstellung zu überführen. Insgesamt ergibt zeugschlitten (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-