DE2246222B2 - Am werkzeug-revolverkopf einer drehmaschine befestigte gewindeschneidvorrichtung - Google Patents

Description

Dieser Querschlitten ist in seinem Oberteil als Lagerbock 10a ausgebildet, auf dessen nach vorn ragendem hohlzylindrischen Teil 106{ F i y. 4 und 7) eine Werkzeugtragscheibe ίί um eine Achse Y drehbar gelagert ist, welche die Drehachse der Werkstückspindel 3 im rechten Winkel schneidet. Durch eine noch zu beschreibende Schaltvorrichtung kann die Werkzeugtragscheibe 11 um Schritte von beispielsweise 60° fortgeschaltet (indexiert) werden.

Auf der Vorderseite der Werkzeugtragscheibe 11 sind nun im gezeigten Ausfülirungsbeispiel nebst Werkzeugträger -,vie 12, in denen je ein Drehmeißel 13 eingespannt ist, zwei Gewindestrehlapparate 14 befestigt, die ein Gewindeschneidwerkzeug 15 bzw. 15a aufweisen. Durch Fortschaltung der Werkzeugtrag- i_S scheibe 11 können die einzelnen Werkzeuge in Arbeitsposition beim Werkstück A gebracht werden. Es versteht sich, daß z. B. auch ein mit einem Bohrer ausgerüsteter Werkzeugträger an der Tragscheibe 11 angebracht werden könnte und die Folge der nacheinander zum Einsatz gelangenden Werkzeuge nach Bedarf beliebig variiert werden kann.

Zur Steuerung der Bewegungen der Schlitten 9 und 10 samt der Tragscheibe 11 sind Kurvenglieder 16 bzw.

17 vorgesehen, die beide auf einer Steuerwelle 18 festsitzen und nur ganz schematisch angedeutet sind. Das Profil der Kurvenscheibe 16 wird durch einen am Bett 1 gelagerten Tasthebel 19 abgetastet, der aui eine längseinstellbar am Längsschlitten 9 befestigte Schiene 20 einwirkt; eine Feder 21 ist stets danach bestrebt, den Längsschlitten nach rechts ( F i g. 1) zu verschieben. Das Kurvenglied 17 — eine Kurventrommel — wird von einem am Bett 1 gelagerten Tasthebel 22 abgetastet, der auf die Hinterseite des Querschlittens 10 einwirkt; eine Feder 24 hat stets das Bestreben, diesen nach hinten zu ziehen.

Die Steuerwelle 18 ist in dem an der einen Stirnseite des Bettes 1 befestigten Lagergestell la gelagert, das auch elektrische Mikroschalter 119 trägt, die zur Steuerung von Hilfsfunktionen dienen und durch Nocken 120 betätigt werden; gewisse solche Nocken sind im Umfang verstellbar an einer auf der Steuerwelle

18 festsitzenden Trommel 118, andere z. B. am Körper der Kurventrorr.mel 17 befestigt.

Der Antrieb der Steuerwelle 18 erfolgt durch den Motor 5 mittels eines Riemengetriebes, zu dem die Stufenscheiben 25, 26 und der Riemen 27 gehören, ferner über eine Übertragungswelle 28, 28a und ein Schneckengetriebe 29, 30. Zwischen die Abschnitte 28, 28a der Übertragungswelle ist eine Klauenkupplung 31 eingesetzt, die mittels des Gestänges 32 von Hand ausgerückt werden kann, etwa beim Einrichten der Maschine, worauf der Wellenabschnitt 28a und damit die Steuerwelle 18 von Hand gedreht werden kann durch eine auf das Vierkantende aufgesteckte Kurbel.

Die Gewindestrehlapparate 14 weisen in der dargestellten Ausbildung je ein mittels Schraubbolzen 32 an der Tragscheibe 11 befestigtes Gehäuse 33 auf, an dessen Vorderseite eine in Radialrichtung der Tragscheibe 11 verlaufende Führungsbahn ausgebildet ist. In dieser ist der Schenkel 34a eines L-förmigen Gliedes 34 verschiebbar geführt, dessen anderer Schenkel 34b eine zur Achse der Tragscheibe 11 parallele Führungsbahn hat. In dieser ist ein Schlitten 35 geführt, an dem ein Halter 36 für das Gewindestrehlwerkzeug 15 (bzw. 15a) befestigt ist. Im Apparatengehäuse 33 ist eine Hilfssteuerwelle 37 gelagert, auf der eine Kurventrommpl .18 mit Kurvennut 38a, eine Kurvenscheibe 39 rr>il Kurvennut 39a und ein Kegelzahnrad 40 festsitzen. Die Kurvennut 38a ist eine Längsvorschubkurve für das zugehörige Werkzeug 15 (brw. 15a) und hat ii« der Abwicklung sagezahnförmigen Verlauf; sie wird durch einen am Schenkel 34a festsitzenden Bolzen 41 abgegriffen; die Kurvennut 39a ist eine Abhebekurve für dasselbe Werkzeug 15 (bzw. 15a) und setzt sich aus zwei konzentrischen Abschnitten und zwei Verbindungsabschnitten zusammen (Fig. 5), sie wird stets durch einen am Schlitten 35 festsitzenden Bolzen 42 abgegriffen.

Die Welle 37 des (bzw. jedes) Gewindestrehlapparates 14 muß während jeder Arbeitsperiode dieses Apparates mit einer konstanten Geschwindigkeit drehen, die mit derjenigen der Werkstückspindel 3 in einem vorbestimmten, geeigneten Verhältnis steht. Deshalb ist eine entsprechende Antriebsverbindung vorgesehen, wie folgt. Die Werkstückspindel 3 treibt über ein Kegelradgetriebe 43,44. eine Zwischenwelle 45 und ein Kegelradgetriebe 46, 47 eine Eingangswelle 48 in einem Wechselradgetriebe an; die Wechselräder desselben sind mit 49,50 bezeichnet. Über eine Welle 51 und ein Zahnradpaar 52, 53 wird der Antrieb an eine teleskop'sche Gelenkwelle 54 weitergeleitet; innerhalb des zum Querschlitten 10 gehörenden Lagergehäuses 10a wird der Antrieb über ein Kegelradgetriebe 55, 56 und eine ausrückbare Klauenkupplung 57 an eine zur Werkzeugtragscheibe 11 koaxiale und sie durchsetzende Übertragungswelle 58, und schließlich durch ein auf dem vorderen Ende dieser Welle sitzendes Kegelzahnrad 59 an das auf der Hilfswelle 37 festsitzende Kegelzahnrad 40 übertragen. Die Klauenkupplung 57 ist nur dann eingerückt wenn einer der Gewindestrehlapparate 14 sich in Arbeitsposition befindet; dafür sorgt ein Elektromagnet 60, dessen Speisung über hierzu geeignete Elemente gesteuert ist. zu denen einer der Mikroschalter 120 gehört.

Für die schrittweise Fortschaltung der Werkzeugtragscheibe 11 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung vorgesehen, bei dem auf dem zum Querschliiten 10 gehörenden Lagergehäuse 10a ein Block mit Elektromotor 61 und Schneckenradgetriebe 62 aufgebaut ist ( F i g. 3). Ein Riemen 63 läuft über eine auf der Ausgangswelle dieses Blockes sitzende Riemenscheibe 64, über eine Umlenkscheibe 65 und in einer Rille eines abgesetzten Teiles der Tragscheibe 11. Die Umlenkscheibe 64 ist am einen Ende einer am Lagergehäuse 10a gelagerten Wippe 65 gelagert, deren anderer Arm einen Verriegelungszahn 66 trägt und mit einem Betätigungselektromagnet verbunden ist. Bei eingeschaltetem Motor 61 und angezogenem Elektromagnet 67 (beide gesteuert mittels eines der Nocken 12C und des zugehörigen Mikroschalters 119, also in Abhängigkeit von der Drehlage der Steuerwelle 18) isi der Riemen 63 durch die Scheibe 65 gespannt und der Verriegelungszahn 66 befindet sich in seiner unwirksamen Lage; demzufolge wird die Tragscheibe 11 gedreht Gleich danach fällt der Elektromagnet wieder ab; dei Verriegelungszahn 66 greift dann in einen dei Rasteinschnitte 67 ein, die in einer an der Tragscheibe 11 befestigten Rastenscheibe 69 vorhanden sind.

In Betrieb führt die Steuerwelle 18 für einer kompletten Bearbeitungszyklus an einem Werkstüd eine Umdrehung aus. Sie steuert dabei den Elektromo tor 61 und den Elektromagnet 67 für die Fortschaltunj (das Indexieren) der Tragscheibe 11, sowie dei Elektromagneten 60 für das Ein- und Ausrücken de Klauenkupplung 57; ferner steuert sie mit ihrei Kurvengliedern 16, 17 die Längs- und die Querbewe

gungen der Tragscheibe 1! und somit der von dieser getragenen Werkzeuge.

Für ein in Arbeitsposition befindliches Gewindestrehlwerkzeug 15 oder 15a sind dabei die Querbewegungen nacheinander Schnellzustellung zum Werkstück, stetige Zustellung zum Vergrößern der Spantiefe und Schnellrückstellung nach vollendetem Schneiden des Gewindes; der stetigen Zustellung zum Vergrößern der Spantiefe bzw. Eindringen in das Werkstück sind für ein solches Werkzeug 15 oder 15a die Bewegungen überlagert, die durch die Kurven 38a, 39 des Gewindestrehlapparates erzeugt werden und während mehreren Umdrehungen der Strehlapparatteile 37, 38, 39 wiederholt werden. Bei jeder solchen Umdrehung wird nacheinander

a) das Werkzeug durch die Kurve 39a rasch um die geringe Strecke a an das Werkstück herangebracht,

b) bei Schnitteingriff am Werkstück durch die Längsvorschubkurve 38a parallel zur Werkstückachse verschoben,

c) durch die Abhebekurve 39a um den Betrag a vom

Werkstück abgehoben,
d) durch einen steilen Abschnitt der Kurve 38a wieder rasch in die Ausgangslage zurückverschoben.

Es liegt dabei auf der Hand, daß die Ganghöhe des erzeugten Gewindes durch die Steilheit des oben unter

b) erwähnten Abschnittes der Längsvorschubkurve 38a und durch das Drehzahlverhältnis zwischen dem Kurvenglied 38 (somit der Hilfswelle 37) und der Werkstückspindel 3 bestimmt wird, somit durch Einsetzen eines anderen Wechselradpaares 49, 50 verändert werden kann. Die durch das Kurvenglied 17 bewirkte Zustellung muß während der letzten (oder

schon vorletzten) Umdrehung der Slrehlapparateteile 37,38,39 gleich Null sein damit das erzeugte Gewinde perfekt zylindrisch wird.

Mit dem beschriebenen Gewindeschneidautomaten können an einem Werkstück in einer einzigen Einspannung nebst gewöhnlichen Drehbearbeitungen auch zwei Gewinde, z. B. ein Innen- und Außengewinde geschnitten werden, wobei der ganze Funktionsablauf vollautomatisch gesteuert ist.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Am Werkzeug-Revolverkopf einer Drehmaschine mit horizontal und rechtwinklig zur Werkstückspindclachse auf einem Längsschlitten angeordneter Schaltachse befestigte Gewindeschneidverrichtung, deren Antrieb über einen koaxial zur Schaltachse des Werkzeug-Revolverkopfs angeordnete Welle erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeschneidvorrichtung als an sich bekannte, auf dem als Werkzeugtragscheibe (11) ausgebildeten Revolverkopf anbringbare Gewindestrehlvorrichtung (14) ausgebildet ist, bei der ein Strehlwerkzeugträger (35) an einem Gehäuse (33) zur Ausführung von Längsbewegungen in Radialrichtung der Werkzeugtragscheibe (11) und von Querbewegungen in Richtung von deren Schaltachse (Y) geführt ist, wobei eine im Gehäuse (33) der Streuvorrichtung (14) gelagerte von der koaxial zur Schaltachse (Y) angeordneten Welle (58) antreibbare Hilfssteuerwelle (37) eine Längsvorschubkurve (38) und eine Abhebekurve (39) für den Strehlwerkzeug träger (35) trägt, und daß auf einer Steuerwelle (18) zur Bewegung des Längsschlittens (9) eine Zustellkurve (17) vorgesehen ist, durch weiche die Werkzeugtragscheibe (11) in Richtung ihrer Schaltachse (Y) bewegbar ist.

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   Die Erfindung betrifft eine am Werkzeug-Revolverkopf einer Drehmaschine mit horizontal und rechtwinklig zur Werkstückspindelachse auf einem Längsschlitten angeordneter Schaltachse befestigte Gewindeschneidvorrichtung, deren Antrieb über einen koaxial zur Schaltachse des Werkzeug-Revolverkopfs angeordnete Welle erfolgt.

   Bei derartigen Drehmaschinen konnten Gewindeschneidbearbeitungen bisher nur insoweit durchgeführt werden, als sie sich mit sogenannten überholenden Gewindeschneidvorrichtungen durchführen ließen, die anstelle eines Werkzeugs in eine Werkzeugaufnahme des Revolverkopfs einsetzbar waren (DT-PS 5 50 140). Solche Gewindeschneideinrichtungen müssen zwar ein- und ausrückbar sein, jedoch ist eine Steuerung der Arbeilsbewegung des Gewindeschneidwerkzeugs in Abhängigkeit von der Werkstückspindelumdrehung nicht erforderlich. In der Praxis kommt es nun häufig vor, daß an einem Werkstück zwei oder mehrere Gewinde geschnitten werden müssen, die vollkommen koaxial sein sollen. Diese Aufgabe kann nicht unter Verwendung von Gewindeschneidbohrern oder Gewindeschneidkluppen bzw. den erwähnten überholenden Gewindeschneideinrichtungen gelöst werden. Grundsätzlich geeignet wären hierfür an sich die bekannten Gewindestrehlvorrichtungen, die jedoch eine von der Drehzahl der Werkstückspindel abhängige Steuerung des Längs- und Quervorschubs des Strehlwerkzeugs erfordern. Schon bei den bekannten Revolver-Drehmaschinen mit senkrechter Schaltachse des Revolverkopfs, der auf einem durch eine Leitspindel mit dem Werkstückspindelantrieb koppelbaren Schlitten angeordnet ist (US-PS 29 20 332), ist der zusätzliche Anbau einer Gewindestrehlvorrichtung am Revolver konstruktiv aufwendig und die Anordnung mehrerer Strehlvorrichtungen für aufeinanderfolgend auszuführende Arbeiten praktisch unmöglich. Nachdem die hier in Frage stehenden Revolvermaschinen mit horizontal und rechtwinklig zur Werkstückspindelachse verlaufende Schaltachse aber kurvengesteuert sind, d h. keine Leitspindel aufweisen, erscheint es zunächst praktisch ausgeschlossen, die oben angegebene Aufgabe zu lösen, nämüch mehrere genau koaxiale Gewinde an einem Werkstück zu schneiden, da hierzu die Anordnung mehrerer Gewindestrehlvorrichtungen am Revolver der Maschine erforderlich wäre.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Drehmaschinen der hier in Frage stehenden Art mit horizontal und rechtwinklig zur Werkstückspindeiachse verlaufender Schaltachse des Werkzeug-Revolvers die Anordnung mehrerer Strehlgeräte auf dem Werkzeug-Revolver zu ermöglichen.

   Ausgehend von einer Drehmaschine der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gewindeschneidvorrichtung als an sich bekannte, auf dem als Werkzeugtragscheibe ausgebildeten Revolverkopf anbringbare Gewindestrehlvorrichtung ausgebildet ist, bei der ein Strehlwerkzeugträger f>n einem Gehäuse zur Ausführung von Längsbewegungen in Radialrichtung der Werkzeugtragscheibe und von Querbewegungen in Richtung von deren Schaltachse geführt ist. wobei eine im Gehäuse der Strehlvorrichtung gelagerte von der koaxial zur Schaltachse angeordneten Welle antreibbare Hilfssteuerwelle eine Längsvorschubkurve und eine Abhebekurve für den Strehlwerkzeugträger trägt, und daß auf einer Steuerwelle zur Bewegung des Längsschlittens eine Zustellkurve vorgesehen ist, durch welche die Werkzeugtragscheibe in Richtung ihrer Schaltachse bewegbar ist.

   Durch diese Ausgestaltung ist auf eine überraschend einfache Weise eine Steuerung von auf dem Werkzeug-Revolver angeordneten Strehlvorrichtungen möglich, wobei die Ableitung der Steuerbewegung in an sich bekannter Weise (GB-PS 9 69 836) von Kurvenelementen erfolgt.

   Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigen

   Fig. 1,2und 3einen Aufriß,einen Seitenriß bzw. eine Draufsicht des Gewindeschneideautomaten,

   Fig.4 einen Teilhorizontalschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1, in welchem in größerem Maßstab Einzelheiten eines Gewindestrehlapparates und dessen Antriebsverbindung mit der Werkstückspindel veranschaulicht sind,

   Fig.5 einen Teilschnitl nach der Linie V-V der F i g. 4,

   Fig.6 einen Teilschnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 1, in welchem in größerem Maßstab Einzelheiten des Antriebes einer Steuerwelle und einer Vorrichtung zum Fortschalten (Indexieren) einer Werkzeugtragscheibe veranschaulicht sind, und

   Fig. 7 teilweise einen Seitenriß und teilweise einen Querschnitt zu Fig. 6.

   Auf einem Maschinenbett I ist ein Spindelstock 2 angeordnet, in dem eine Werkstückspindel 3 angeordnet ist; diese ist mit einem Spannfutter 4 ausgerüstet und wird von einem Elektromotor 5 mittels eines Riemengetriebes 6, 7, 8 angetrieben. Auf dem Bett 1 ist ein Längsschlitten 9 in einer zur Drehachse A" der Werkstückspindel 3 parallelen Richtung verschiebbar geführt. Auf diesem Längsschlitten 9 ist ein Querschlitten 10 in einer zur vorgenannten Drehachse im rechten Winkel stehenden Richtung verschiebbar geführt.