DE2217288C3 - Einrichtung an einer Drehmaschine zum Herstellen von Nuten an drehsymmetrischen Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an einer Drehmaschine zum Herstellen von Nuten an dreh-Symmetrischen Werkstücken, insbesondere zum Herstellen von Spankammern an Räumwerkzeugen, bei der zwei Planschlitten vorgesehen sind, deren Bewegungsbahn jeweils mit der Drehachse des Werkstücks den gleichen Winkel bildet und die geschwindigkeitsgleich relativ zur Werkstückachse gegenläufig an-Ireibbar sind und bei der auf jedem Planschliitcn ein Drehmeißel angebracht ist, wobei der eine Drehmeißel eine Nutflanke und der andere Drehmeißel die andere Nutflanke schneidet und wobei die Drehmeißel sich gegenseitig freischneidend angeordnet sind.

Aus der FR-PS 1313 961 und der Zeitschrift Hechnica« ist eine derartige Einrichtung bekannt, bei der zum Schneiden von Nuten Profil-Drehmeißel Verwendet werden, die bei jedem Nachschliff eine frofilkorrektur erforderlich machen, was zum einen tinen außerordentlich hohen Aufwand beim Nachschleifen und zum anderen auf Grund der zwangsläufig auftretenden Profiländerungen des Drehmeißels Iu Profilungenauigkeiten der zu schneidenden Nut *|ührt.

Gerade beim Schneiden von Spankammern in Räumwerkzeugen, also dann, wenn selbst wieder ein Werkzeug hergestellt wird, ist eine extrem hohe Proilgenauigkeit der geschnittenen Nut zwingend erforderlich. Darüber hinaus ist auch gerade beim Schneiden von Spankammern in Räumwerkzeugkörpern, ilso beim Schneiden von relativ hochwertigen Stählen mit einem entsprechenden Verschleiß der Drehtieißel ein besonders einfaches Nachschleifen der drehmeißel von großer Bedeutung.

Aus der CH-PS 364 157 ist es ebenfalls bekannt, zum Spalten von Nuten radial angesetzte Profil-Drehmeißel einzusetzen.

Aus der FR-PS 590 528 ist das Schneiden von Gewinden mit einem Drehmeißel bekannt, der drei je-

weils um eine Ganghöhe des Gewindes gegeneinander versetzte Schneiden aufweist, von denen die eine Schneide eine Gewindefianke, die nächste Schneide den Gewindegrund und die dritte Schneide die andere Gewindeflanke schneidet. Auch hierbei wird

so also ein Profil-Drehmeißel eingesetzt, bei dem beim Nachschleifen die richtige Lage aller drei Schneiden zueinander wiederhergestellt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art zu

schaffen, mittels derer Nuten in drehsymmetrischen Körpern — insbesondere Spankammcrr; In Räumwerkzeugen — geschnitten werden können, ohne daß es des Einsatzes von allseitig freigeschliffenen Formdrehmeißeln bedarf.

»ο Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drehmeißel als prismatische Tangentialformmeißel oder Rundformmeißel ausgebildet sind, wobei die der im Eingriff befindlichen Schneide zugeordnete Freifläche durch Neigung der Drehmeißel ge-

»5 genüber ihrer Zuführebene einen Freiwinkel zur Wirkschneidenebene bildet.

Dadurch, daß prismatische Drehmeißel verwendet werden können, ist beim Nachschleifen lediglich ein planparalleles Schleifen der Spanflächen erforderlich,

ohne daß eine Formkorrektur notwendig ist. Hierdurch ist eine völlig gleichbleibende Profilgenauigkeit der Nuten gewährleistet, was bei den herkömmlichen Formdrehmeißeln auf Grund der Formkorrektur beim Nachschleifen nie gewährleistet werden

konnte. Dadurch, daß weiterhin Tangentialmeißel eingesetzt werden, ist eine große Stabilität der Meißel gegeben, so daß die Gefahr von Profilungenauigkeiten durch Schwingungen oder gar Rattermarken ausgeschlossen ist. Auf Grund der Neigung der Dreh-

meißel gegenüber der Zuführebene wird erreicht, daß trol/ ihrer prismatischen Ausbildung ein Freiwinkel eingehalten wird.

Vorteilhafterwei&e weisen die Schneidenteile der Drehmeißel gleichen Querschnitt auf, d. h. die ver-

wendeten Drehmeißel können auch bei nicht symmetrischen Nuten völlig gleich ausgebildet sein.

Ein 'heiten der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Längsansicht eines Ausschnitts aus einer Drehmaschine mit einer Einrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen prismatischen Tangentialmeißel im Schnitt,

F i g. 3 einen Rundformmeißel in Seitenansicht,

F i g. 4 zwei Drehmeißel am Ende des Einstechvorganges in ein Werkstück und

F i g. 5 ein Arbeitsablaufschema bei der Herstellung von Spankammern in einem abwechselnd

schneidenden Räumwerkzeug.

In F i g. 1 ist ein Ausschnitt aus einer an sich bekannten Drehmaschine mit um eine horizontale Achse angetriebenem Backenfutter 1 dargestellt, in das einseitig ein auf der Drehmaschine zu bearbei-

tendes Werkstück 2 eingespannt ist. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel handelt es sich bei dem Werkstück 2 um den Grundkörper für ein Räumwerkzeug. Das Werkzeug 2 ist an seinem ande-

V-

ren Ende in einem Körner 3 eines auf einem nicht dargestellten horizontalen Maschinenbett verfahrbaren Reitstocks 4 zentriert und gehalten. Senkrecht zur Drehachse 5 des Werkstücks 2 sind zwei Planschlitten 6 bzw. 7 vertikal auf einer gemeinsamen Führungsbahn 8 verfahrbar. Der Antrieb der beiden Planschlitten zum Werkstück 2 hin oder vom Werkstück 2 weg erfolgt über eine gemeinsame, von einem nicht dargestellten Antrieb angetriebene Spindel 9, die oberhalb und unterhalb der horizontalen Achsebene des Werkstücks mit gegenläufigen Gewinden jeweils gleicher Steigung versehen ist. Die Umsetzung der Drehbewegung der Spindel 9 in eine lineare Bewegung der Planschlitten erfolgt über an den Planschlitten angebrachte, in der Zeichnung nicht dargestellte, an sich bekannte Spindelmuttem. Dadurch, daß die Spindel in ihrem oberen Teil und in ihrem unteren Teil jeweils ein Rechts- bzw. ein Linksgewinde aufweist, werden bei einer Drehung der Spin del 9 entweder beide Planschlitten 6, 7 gleichzeitig zum Werkstück 2 hin zugestellt oder von diesem wegbewegt.

An beiden Planschlitten 6, 7 sind lös- und auswechselbar Werkzeughalter 10, 11 befestigt, die auf ihrer dem Werkstück 2 zugewandten Seite einen Drehmeißel 12 bzw. 13 tragen, der jeweils im zugehörigen Werkzeughalter eingespannt ist. Bei den in F i g. 1 dargestellten Drehmeißeln 12 bzw. 13 handelt es sich um Tangentialmeißel, die prismatische Form haben, so daß bei einem planparallelen Abschliff der Spanflächen immer ein Drehmeißel mit gleichem Querschnitt erhalten bleibt, so daß keine Formkorrektur beim Nachschleifen notwendig ist. In F i g. 2 ist in vergrößertem Maßstab ein solcher Tangentialmeißel in einer Ansicht parallel zur Meißelachse dargestellt. Er besteht aus einem in den Werkzeughalter 10 b bzw. 11 einzuspannenden Fuß 14 und dem Sclineidentei! 15. In F i g. 3 ist ein ebenfalls günstig verwendbarer sogenannter Rundformmeißel, der gleichermaßen wie der Tangentialmeiße! aus Hartnietal! besteht, dargestellt. Bei einem solchen Rundformmeißel, der in seinem peripheren Bereich den Querschnitt der gewünschten Schneide aufweist, wird die Spanfläche 16 durch Herausschlcifen eines Teiles des Uinfangs erzeugt. Das Nachschleifen dieser Rundformmeißel kann in der Weise erfolgen, daß immer nur ein radialer Sektor abgeschliffen wird, wodurch keinerlei Profüveränderungen der Schneiden auftreten. Beide Drehmeißel, also der Tangentialmeißel g°.mäß F i g. 2 und der Rundformmeißel gemäß Fig. 3, sind also in einfachster Weise nachschleifbar und sehr oft nachschleifbar.

In F i g. 4 ist die Anordnung der Drehmeißel 12 bzw. 13 relativ zum Werkstück 2 in perspektivischer Ansicht dargestellt (Blickrichtung entgegengesetzt Fig. 1), wobei von den Drehmeißeln £2 bzw. 13 nur die Schneidenteile 15 und von dem Werkstück 2 nur ein kurzer Abschnitt dargestellt sind. Bei dem Werkstück handelt es sich um den Grundkörper eines Innen-Räumwerkzeuges, in das ringförmig umlaufende Spankammern 17 eingedreht werden sollen.

Von dem Werkstück 2 sind nur zwei benachbarte Reihen Schneidzähne 18, 18 a dargestellt, zwischen denen sich die Spankainmer 17 befindet. Der Umriß einer Spankammer 17 wird durch die von der Schneide 19 sich nach innen erstreckenden Spanfläche 20, den Spankammergrund 21 und den Zahnrücken 22 des benachbarten Zahnes 18 α begrenzt.

Zur Herstellung der Spankammer 17 werden die Drehmeißel 12, 13 um den Spanwinkel γ des herzustellenden Räumwerkzeugs 2 gegen die Vertikale geneigt gegen das Werkstück 2 zugestellt. Das Werk-

stück 2 dreht sich hierbei vom Reitstock 4 auf das Backenfutter I, gesehen im Gegenuhrzeigersinn. Dies geschieht dadurch, daß die beiden Planschlitten 6, 7 mitteis der Spindel 9 zum Werkstück 2 hin bewegt werden, während gleichzeitig ein die Führungsbahn 8

ίο tragender Schlitten, der auf dem nicht dargestellten Maschinenbett angeordnet ist, entsprechend horizontal verschoben wird. Hierdurch werden also beide Drehmeißel 12, 13 unter dem Spanwinkel γ in das Werkstück 2 eingeführt. Der obere Drehmeißel 12 schneidet hierbei mit seiner Schneide 23 die Spanfläche 20 und den zum Spankammergrund 21 überleitenden Spanflächenradius 24. Der untere Drehmeißel 13 schneidet mit seiner Schneide 25 von den Punkten TA am Außenumfang des Werkstückes bis

so zum Punkt 27 am Spankammergp ;id 21, so daß der schraffiert dargestellte Bereich 28 noch stehenbleibt. Da beide Schneidenteile 5 der Drehmeißel 12 bzw. 13 mit gleichem Querschnitt ausgebildet, aber spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind, sind sie

as gegenübar der Horizontalen um eine Strecke S gegeneinander versetzt, damit nicht die jeweiligen Rückseiten der Schneidenteile am Werkstück 2 schleifen. Wurden die beiden Schneidenteile der jeweiligen Drehmeißel 12 bzw. 13 unterschiedlich ausgebildet,

3= so wäre ein solcher Versatz nicht notwendig. Entscheidend ist, daß die beiden Drehmeißel 12 bzw. 13 sich gegenseitig freischneiden. Wie aus der perspektivischen Darstellung in Fig. 4 anschaulich ersichtlich ist, sind beide Drehmeißel 12 bzw. 13 gegenüber ihrer Zuführebene geneigt, so daß die den jeweiligen Schneiden 23 bzw. 25 zugeordneten Flächen 29 bzw. 30 der prismatischen Drehmeißel einen Freiwinkel mit den zu bearbeitenden Flächen (Wirkschneidenebenen) bilden. Diese Neigung wird unter anderem so gewählt, daß die Drehmeißel an den Schneiden 23 bzw. 25 jeweils gegenüberliegenden Seiten nicht an der Spankammer anschlagen.

Anschließend wird durch Verfuhren der Planschlitten 6, 7 in Richtung der Drehachse des Werk-Stückes 2 — in F i g. 4 also nach rechts — von der Schneide 25 des Drehmeißels 13 der schraffiert dargestellte Bereich 28 aus demWerkstück 2 herausgedreht, wodurch die Spankammer 17 ihre endgültige Form erhält. Die Schneide 25 und die ihr zugeord-

5" nete Fläche 30 des Schneidenteils 15 ist hierzu so ausgebildet, daß bei diesem Verfahren der Werkzeuge in Achsrichtung des Werkstücks 2 der Zahnrücken 22 die gewünschte Form und Winkellage erhält.

In F i g. 5 ist die Herstellung der Spankammern bei einem Räumwerkzeug dargestellt, wenn die Radien der Drehmeißel kleiner sind als die der zu erzeugenden Spankammeni. Zwischen zwei Zähnen 31, 32 befindet sich eine Spankammer 33. Die zugehörige Spanfläche ist mit 34, der Spankammergrund mit 35 und der Zahnrücken mit 36 bezeichnet. Von den beiden Drehmeißel)! ist nur der die Spanfläche 34 schneidende Drehmeißel 12 bzw. dessen Schneidenteil 15 dargestellt. In der Zeichnung ist als ausgezogene Linie der Weg des Mittelpunktes P des mit dem Radius R um diesen Punkt P angeordneten kreisbogenförmigen Teils der Scheide des Drehmeißel 12 dargestellt, während in strichpunktierter Form der

Weg des — nicht dargestellten — Drehmeißels 13 dargestellt ist. Der Drehmeißel 12 wird zuerst parallel zur Achse des Werkstückes vom PunktPl bis zum Punkt P 2 geführt, und dann unter dem Spanwinkel γ des herzustellenden Räumwerkzeugs vom Punkt P 2 an bis zum Punkt P 3 eingestochen. Der gleichzeitig mit zugestellte, nicht dargestellte Drehmeißel 13, der auch hier gegenüber dem Drehmeißel 12 in Längsrichtung des Werkstückes um eine Strecke S versetzt ist, schneidet hierbei den Rücken des Drehmeißels 12 frei. Vom Punkt P 3 bis zum Punkt P S wird der Punkt P des Drehmeißels 12 auf einem Bogen geführt und anschließend vom Punkt P 5 bis zum Punkt P 6 parallel zur Längsachse des Werkstückes geführt. Gleichzeitig wird der hierbei nilfit dargestellte Drehmeißel 13 so weit verfahren, daß der Zahnrücken 36 des Zahnes 32 geschnitten wird. Anschließend wird der Drehmeißel 12 vom Punkt P 6 über den Punkt P 7 und dann geradlinig bis zum Punkt P 8 unter dem entsprechenden Winkel des Zahnrückens 36 aus dem Werkstück herausgefahren.

Da die zu bearbeitenden Werkstücke 2 sehr schlank sind, ist es grundsätzlich zweckmäßig, beid-

jo seitig der Planschlitten 6, 7 sogenannte Lünettcn oder Setzstöcke 42, 43 vorzusehen, die ballig geschliffene Rollen 44 aufweisen, die mittels nicht dargestellter hydraulischer oder pneumatischer Vorschubeinrichtungen gegen das Werkstück gedrückt

is werden und dieses zusätzlich halten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung an einer Drehmaschine zum Herstellen von Nuten an drehsymmetrischen Werkstücken — insbesondere zum Herstellen von Spankammern an Räumwerkzeugen —, bei der zwei Planschlitten vorgesehen sind, deren Bewegungsbahn jeweils mit der Drehachse des Werkstücks den gleichen Winkel bildet und die geschwindigkeitsgleich relativ zur Werkstückachse gegenläufig antreibbar sind und bei der auf jedem Planschlitten ein Drehmeißel angebracht ist, wobei der eine Drehmeißel eine Nutflanke und der andere Drehmeißel die andere Nutflanke schneidet und wobei die Drehmeißel sich gegenseitig freischneidend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmeißel (12, 13) als prismatische Tangentialformmeißel oder Rundformmeißel ausgebildet sind, wobei die der in Eingriff befindlichen Schneide (23 bzw. 25) zugeordnete Freifläche (29, 30) durch Neigung der Drehmeißel gegenüber ihrer Zuführebene einen Freiwinkel zur Wirkschneidenebene (20, 24 bzw. 22) bildet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidenteile (IS) der Drehmeißel (12, 13) gleichem Querschnitt aufweisen.