DE2216842C2

DE2216842C2 - Werkzeugeinstelleinrichtung an einer Drehmaschine

Info

Publication number: DE2216842C2
Application number: DE2216842A
Authority: DE
Inventors: James R. Erin N.Y. Cordier; Charles D. Elmira N.Y. Sherwood
Original assignee: Hardinge Brothers Inc
Current assignee: Hardinge Inc
Priority date: 1971-07-12
Filing date: 1972-04-07
Publication date: 1984-01-26
Also published as: DE2216842A1; CA946656A; FR2146043A5; US3762247A; GB1352665A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugeinstelleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein Hauptproblem der Präzisionsbearbeitung auf einer Drehmaschine besteht darin, die Werkzeugspitze genau auf das zu bearbeitende Werkstück auszurichten. Dies ist besonders zum Radiusdrehen wichtig, beispielsweise bei Kontaktlinsen oder Augengläsern. Hier muß die Spitze des Werkzeugstahl exakt auf die Mittellinie der Spindel ausgerichtet werden, damit das fertige Erzeugnis den verlangten Vorschriften entspricht. Anderenfalls ist der auf dem Werkstück gedrehte Radius nicht genau.

Eine Verschiebung der Werkzeugspitze kann auch bei längerer Benutzung aufgrund Verschleißes der Maschine auftreten. Besondere Schwierigkeiten und Probleme treten auch bei der Bearbeitung eines Werkstückes unter Zugrundelegung eines zusammengesetzten Radius auf. Es kann bisher nicht exakt angegeben werden, bis zu welchem Maß ein gegebener Radius gedreht worden ist, bevor er geändert wird, um eine zusammengesetzte Krümmung zu erzielen. Die Genauigkeit hängt weitgehend von der Geschicklichkeit der Bedienungsperson ab.

Eine Werkzeugeinstelleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der US-PS 35 90 672 bekannt, bei der eine seitliche und vertikale Präzisionseinstellvorrichtung für das Werkzeug in bezug auf das Werkstück vorgesehen ist. Es sind jedoch keine Einrichtungen vorgesehen, um Werkstücke, bei denen unterschiedliche Drehradien vorgesehen sind, präzise zu bearbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugeinstelleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß das seitliche Spiel bei Schlittenführungen unter Beibehaltung der genauen Lage zu einer Achse beseitigt wird und daß die ι ο Einrichtung so exakt einstellbar ist, daß sie insbesondere zum Drehen von Werkstücken mit unterschiedlichen Radien, und zur Präzisionsbearbeitung von Kugelflächen geeignet ist, wobei die Werkzeugspitze genau auf die Spindelachse ausgerichtet sein muß.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung sind im Unteransprach erfaßt.

Aus N. S. Atscherkan, Werkzeugmaschinen, Band 1, Berlin, 1982, Seiten 235—242 sind Einrichtungen für die Spieleinstellung von Führungen bekannt, um eine genaue und erschütterungsfreie Bewegung eines Schlittens, der längs der Führungen fortbewegt wird, sowie insbesondere eine Beseitigung des Spiels bei allen Flächenpaaren der Führung, zu gewährleisten. Unter Beibehaltung der genauen Lage zu einer Achse soll das seitliche Spiel bei Schlittenführungen weitgehend beseitigt werden. Diese Einrichtungen unterscheiden sich, jedoch von der erfindungsgemäßen Lösung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F: g. 1 eine Seitenansicht einer Drehmaschine, teilweise geschnitten,

Fig.2 eine Drehmaschine ohne Werkzeugsupport, teilweise geschnitten,

F i g. 3 eine Vorderansicht der Drehmaschine unter Weglassen einiger Teile, teilweise geschnitten.

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine Keilleiste.

F i g. 5 eine Vorderansicht der ir F i g. 4 gezeigten Keilliste von links.

Fig.6 eine Vorderansicht der in Fig.4 gezeigten Keilleiste von rechts,

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht der ir. F i g. 4 gezeigten Keilliste.

Die in Fig. 1 gezeigte Drehmaschine ist allgemein mit 10 bezeichnet und weist einen Grundkörper 12 auf. an dessen einem Ende eine Werkstückspindel 14 angeordnet ist. welche über einen (nicht dargestellten) Riemenantrieb innerhalb des Gehäuses 18 mittels eines Motors J6 (siehe F i g. 2) angetrieben wird. Der Grundkörper 12 weist eine Gleitfläche 20 auf. die vorzugsweise schwalbenschwanzförmig ausgebildet und eine senkrechte Komponente aufweist (siehe Fig. 3).

Auf der Gleitfläche 20 ist ein Schlitten 22 hin- und herbewegbar. Dieser Schlitten 22 weist eine Vorschubspindelmutter 24 auf. in die eine Vorschubspindel 26 eingeschraubt ist. welche durch ein Handrad 28 gedreht werden kann. Die Vorschubspindel 26 erstreckt sich durch ein Gehäuse 30 hindurch, das einen Mechanismus für die Schlittenverschiebung enthält. Im unteren Teil des Gehäuses 30 sind Schlitze 32 angeordnet (siehe F i g. 3), durch die Schrauben 34 hindurchgehen und in Gewindebohrungen 36 des Grundkörpers 12 festgeschraubt sind.

Am Schlitten 22 ist ein Werkzeughalter 38 um eine senkrechte Achse a-a mittels eines Lagers 40 schwenkbar gelagert. Durch eine Schraube 44 ist ein Handgriff

42 am Werkzeughalter 38 für die Durchführung der Schwenkbewegung befestigt.

Auf dem Werkzeughalter 38 ist ein allgemein mit 46 bezeichneter Werkzeugsupport gelagert.

In den F i g. 2 und 3 ist der Mechunsmus dargestellt durch den die seitliche Lage des Werkzeugs eingestellt werden kann. Der Werkzeugsupport 46 trägt ein Werkzeug mit ^iner Spitze T. Der Support ist seinerseits starr an Jem Werkzeughalter 38 befestigt Der Werkzeughalter 38 wiederum ist an dem Schlitten 22 so befestigt daß er nur Drehbewegungen iüsführen kann, während translatorische Bewegungen des '-Verkzeughalters 38 in bezug auf den Schlitten 22 - 'rndert werden. Somit kann die seitliche Lage des *Sr:_ kzeugs T eingestellt werden, indem die seiiSic?* Lage des Schlittens 22 in bezug auf die GlesiflLcn^- Ju verändert wird. Der -Schütter. 22 weist, w·- aus der Zeichnung hervorgeht, eine Formgebu t auf, die im wesentlichen derjenigen eines umgekehrten L entspricht und ist mit einer tragenden Fläche 48 und Seitenwsndteilen 50 und 52 versehen. Die Seitenwandteile 50 und 52 sind vorzugsweise im wesentlichen rechtwinklig zu der tragenden Fläche 48 angeordnet Die Gleitfläche 20 besitzt eine tragende Fläche 54 und Seitenwände 56 und 58, die vorzugsweise unter einem spitzen Winkel zur Oberfläche 54 liegen, so daß die Gleitfläche eine Schwalbenschwanzform erhält Die Seitenwände 50 und 52 des Schlittens 22 und die Seitenwände 56 und 58 der Gleitfläche 20 sind, wie aus Fig.3 hervorgeht mit Abstand voneinander getrennt. In dem Raum zwischen der Seitenwand 50 und der Fläche 56 und zwischen der Seitenwand 52 und der Fläche 58 sind ein Paar KeiUeisten 60 und 62 angeordnet Die Keilleiste 60 ist genauer in den Fig.4—7 dargestellt Beide Leisten 60 und 62 sind jedoch identisch und sind auf der Drehmaschine in bezug auf ihre Enden umgekehrt zueinander angeordnet Wie aus den Fig.4—7 hervorgeht besitz» die Keilleiste 60 eine Bodenfläche 64 und eine Seitenfläche 66, die in bezug auf die Bodenfläche 64 unter einem spitzen Winkel angeordnet ist Eine Oberseite verläuft im wesentlichen parallel zur Bodenfläche 64. Die andere Seitenfläche 70 der Keilleiste 60 ist abgeschrägt., und zwar vorzugsweise unter einem Winkel von annähernd 1° 30', es läßt sich jedoch auch irgendein anderer geeigneter Winke¹ verwenden, und zwar in Abhängigkeit von dem Ausmaß der seitlichen Bewegung, die dem Schlitten 22 durch den Einstellmechanismus erteilt wird Der Winkel zwischen der Seitenfläche 66 und der B^denfläche 64 der Haiteleiste 60 beträgt vorzugsweise etwa 60°. jedoch sind auch andere geeignete Winkel unter der Voraussetzung möglich, daß die Seitenfläche 66 parallel zu der entsprechenden Fläche 56 der Gleitfläche 20 verläuft. An dem weiteren Ende der Keilleisfe 60 sind ein Paar Einkerbungen 72 und 74 vorgesehen, die durch einen Y/andabschnitt 76 getrennt sind.

Die Keilleisten 60 und 62 werden in die Räume zwischen die Wand 50 und die Fläche 56 bzw. die Wand 52 und die Fläche 58 eingesteckt Die Wände 50 und 52 sind so abgeschrägt daß ihre Abschrägung derjenigen der Keilleisten 60 und 62 entspricht An dem Schlitten 22

κι sind mittels Schrauben £i Deckplatten 77 und 79 befestigt die dazu dienen, den Einstellmechamsmus gegen das Eindringen von Fremdstoffen zu schützen sowie die Keilleisten 60 und 62 in ihrer richtigen Lage zu halten.

Der Schlitten 22 ist mit einem Paar sich in Längsrichtung erstreckender Gewindebohrungen 78 •und 80 versehen, in die ein Paar Gewindebolzen 82 und 84 mit Sechseckbohrungen 36 eingeschraubt sind.

Um den Srhlitten 22 auf der Gleitfläche 20 aus einer seitlichen Lage oder Stellung hera-iS-ischieben, wrrd ein nicht dargestellter passender Werkzeugschlüssel in die Sechseckbohrungen 86 eingesteckt und zwar in beide Bohrungen 86 eines Mutternpaares 82 und 84. Durch Drehen der Muttern 82 und 84 mit dem Schlüssel wandern die Muttern 82 und 84 in bezug auf die Bohrungen 78 und 80 in Längsrichtung und verschieben die Längsstellung der Keilleisten 60 und 62. Da die Keilleisten 60 und 62 abgeschrägt sind, arbeiten ihre Flächen 70 mit den Seitenwänden 5" und 52 des

jo Schlittens 22 zusammen und verschieben den Schlitten 22 seitlich, und zwar in Abhängigkeit davon, in welcher -Richtung die Keilleisten bewegt werden. Mit einem Abschräguiigswinkei von 1" 30' auf den Keilleisten 60 und 62 läßt sich eine sehr feine, präzise seitliche Einstellung des Drehstahls erreichen. Nach der exakten seitlichen Einstellung des Drehstahls wird der Steckschlüssel aus dem innersten Gewindebolzen 82 herausgezogen, und der äußerste Gewindebolzen 84 wrd an die Keilleiste 60 und 62 angezogen, um das Drehwerkzeug in seiner Lage fest zr arretieren.

Das im obigen erwähnte Gehäuse 30 ist durch Schrauben 34 an dem Grundkörper 12 befestigt und weist Schlitze 32 auf, durch die die Schrauben 34 hindurchgehen. Um die seitliche Einstellung des Schlittens 22 auf der Gleitfläche 20 durchzuführen ist es notwendig, die Schrauben 34 zu lockern, um eine Verschiebung des Gehäuses 30 in bezug auf den Grundkörper 12 mit Hilfe der Schlitze 32 zu ermöglichen. Nachdem die Lage des Schlittens 22 bestimmt und der Schlitten eingestellt worden ist werden die Schrauben 34 angezogen, um diese Ein. teilung zu arretieren.

Claims

Patentansprüche:

1. Werkzeugeinstelleinrichtung an einer Drehmaschine (10) mit einem Grundkörper (12), an .dessen einem Ende eine Werkstückspindel (14) angeordnet ist, mit einem auf dem Gmndkörper (12) in Spindelachsrichtung beweglich geführten Schlitten (22), mit einem auf dem Schlitten um eine vertikale Achse schwenkbar gelagerten Werkzeugsupport (46), mit einem Werkzeughalter (38), wobei der Schlitten quer zur Spindelachse und der Werkzeughalter (38) vertikal je mittels einer Präzisionseinsteileinrichtung so positionierbar ist, daß eine Werkzeugspitze (T) auf der Spindelachse liegt, und wobei der Grundkörper (12) und der Schlitten (22) je zwei zusammenwirkende Führungsflächen mit senkrechter Komponente aufweisen, zwischen denen mindestens eine Keilleiste angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen beiden Führungsflächenpaaren je eine identische, jedoch in bezug aufeinander mit umgekehrter Keilrichtung angeordnete Keilleiste (60, 62) in Spindelachsrichtung mittels Gewindebolzen (82, 84), die in Gewindelöchern des Grundkörpers (12) geführt sind und in Ausnehmungen der Keilleisten eingreifen, positionierbar angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch \, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung der Keilleisten mittels der Gewindebolzen (82, 84) erfolgt, daß die Keilleisten (60, 62) mit einem Paar von Einkerbungen (72,74) ersehen sind, wobei jeder Gewindebolzen einen Teil besitzt, der mit den Einkerbungen in "Eingriff bringbar ist. daß sich df ~zh jeden Gewindebolzen hindurch ein vie'ecki'-er Durchgang (86) erstreckt und daß die Durchgänge jedes Gewindebolzenpaares axial fluchten, so daß sie gleichzeitig mit einem Steckschlüssel in Eingriff bringbar sind.