DE2253447C3

DE2253447C3 - Cutting tools for carving out a circular arc-shaped groove

Info

Publication number: DE2253447C3
Application number: DE2253447A
Authority: DE
Inventors: Ernst Jakob Fairport N.Y. Hunkeler (V.St.A.)
Original assignee: Gleason Works
Current assignee: Gleason Works
Priority date: 1971-11-01
Filing date: 1972-10-31
Publication date: 1974-11-28
Also published as: GB1380118A; CA984645A; DE2253447B2; SE378200B; AU4836172A; JPS5525007B2; IT968813B; IL40540A; JPS4897190A; IL40540A0; DE2253447A1; AU458258B2; FR2166935A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, da zum Herausarbeiten einer kreisbogenförmigen, an Anfang und am Ende durch je eine Bohrung be grenzten Nut auf einem Kreisbogen um eine Dreh achse antreibbar ist und einen Grundkörper aufweist der einen axial über seine Stirnfläche vorspringende! und axial an ihm beweglich geführten Schneidenhai ter trägt, der unter einer nach vorn gerichteten elasti sehen Kraft steht und in Achsenrichtung zum Eintau chen in die eine Bohrung und zum Herausziehen au; der anderen Bohrung durch geneigte Steuerfläche: von zwei Nocken verschiebbar ist, die je zwei solche Steuerflächen aufweisen.The invention relates to a cutting tool, since to work out a circular arc-shaped, on At the beginning and at the end by a hole each be limited groove on an arc of a circle Axis is drivable and has a base body which protrudes axially over its end face! and axially movably guided cutting edge shark ter carries, which is under a forward elastic see force and in the axial direction to the dew chen in the one hole and for pulling out au; the other hole through inclined control surface: is displaceable by two cams, each having two such control surfaces.

Der Kolben des Wankelmotors weist beispiels weise drei solcher je durch eine Bohrung begrenzter Nuten auf.The piston of the Wankel engine has three such examples, each limited by a bore Grooves on.

Der Grundkörper eines bekannten Schneidwerkzeugs dieser Art (deutsche Auslegesch/ift 1 269 455 ist mit nur einem einzigen Schneidenhalter versehen und die nach vom gerichtete elastische Kraft übt eint Schraubendruckfeder auf diesen Halter aus. Infolgedessen wird bei jedem Umlauf des Grundkörpers un die Drehachse nur ein einziger Span vom Werkstücl· abgehoben, und dabei muß die Schnittgeschwindigkeit so niedrig bemessen werden, daß ein Rückpral des Schneidenhalters nach dem Eintauchen unterbleibt. The main body of a known cutting tool of this type (German Auslegesch / ift 1 269 455 is provided with only a single blade holder and exerts the elastic force directed forward Helical compression spring on this holder. As a result, un the axis of rotation only a single chip is lifted from the workpiece, and the cutting speed must be be dimensioned so low that a rebound of the cutter holder does not occur after immersion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, da; Schneidwerkzeug so auszugestalten, daß die bei jedem Umlauf zerspante Werkstoffmenge auf ein Viel faches gesteigert wird.The invention is based on the object because; Design the cutting tool so that each The amount of material machined in circulation is increased many times over.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schneidwerkzeug als Messerkopf mi einem Kranz von Schneidenhaltern ausgebildet ist die untereinander den gleichen Winkelabstand haben, daß ferner die auf jeden Schneidenhalter wirkende, nach vorn gerichtete Kraft durch je eine Kolbenzylindereinheit ausübbar ist, wobei die Druckseiten aller Kolbenzylindereinheiten miteinander ir Verbindung stehen, und daß der Winkelabstand dei Schneidenhalter und die Anordnung der geneigter Steuerflächen derart aufeinander abgestimmt sind daß während des Eintauchens und während des Herausziehens eines jeden Schneidenhalters ein zweitei Schneidenhalter in der entgegengesetzten Richtunj verstellbar ist.According to the invention, this object is achieved in that the cutting tool is used as a cutter head mi a ring of cutter holders is formed which have the same angular distance from one another, that also the forward force acting on each cutter holder through a piston-cylinder unit can be exercised, the pressure sides of all piston-cylinder units with one another ir Are connected, and that the angular distance dei cutter holder and the arrangement of the inclined Control surfaces are coordinated in such a way that during immersion and during withdrawal of each cutter holder a two cutter holder in the opposite direction is adjustable.

Durch die Verstellung des zweiten Schneidenhai ters in der entgegengesetzten Richtung wird bewirkt daß die Kolbenzylindereinheit dieses zweiten Schnei denhalters die Flüssigkeitsmenge aufnimmt, die bein Herausziehen des anderen Schneidenhalters aus dessen Kolbenzylindereinheit verdrängt wird. Dics< Flüssigkeit braucht daher nur einen sehr kurzen Wej zurückzulegen und unterliegt daher nur einer gerin gen Reibung. Daher kann das Eintauchen und Her ausziehen der Schneidenhalter mit sehr hoher Ge schwindigkeit erfolgen. Das ermöglicht aber eine ent sprechend hohe Bemessung der Schnittgeschwindig keit. Da der Kolben und die hydraulische Flüssigkei eine erheblich geringere Masse haben als eini Schraubenfeder, läßt sich ein Rückprall auch bei ho her Schnittgeschwindigkeit leichter vermeiden als be dem bekannten Schneidwerkzeug. Dank der hoherThe adjustment of the second cutting shark in the opposite direction is effected that the piston-cylinder unit of this second cutting holder receives the amount of liquid that leg Pulling out the other cutter holder from the piston-cylinder unit is displaced. Dics < Liquid therefore only needs to travel a very short distance and is therefore subject to only a small amount gene friction. Therefore, the dipping and pulling out of the cutter holder with very high Ge speed. However, this enables a correspondingly high dimensioning of the cutting speed speed. Because the piston and the hydraulic fluid have a significantly lower mass than one Coil spring, a rebound can be avoided more easily than be, even at high cutting speeds the well-known cutting tool. Thanks to the high

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Schnittgeschwindigkeit und der Anordnung eines Kranzes von Schneidenhaltern am Grundkörper des Messerkopfes ergibt sich im Vergleich mit dem bekannten Schneidwerkzeug eine Vervielfachung der bei jedem Umlauf des Grundkörpers zerspanten Werkstoffmenge. Messerköpfe zum Bearbeiten kreisbogenförmiger, ebener Nuten sind als sogenannte »Glackenfräsenr Stand der Technik. Sie lassen sich aber nur Dei solchen Werkstücken anwenden, bei denen die Fräszähne nach Durchlaufen der Nut ins Freie austreten.Cutting speed and the arrangement of a ring of cutter holders on the base body of the There is a multiplication of the cutter head in comparison with the known cutting tool Amount of material machined with each revolution of the base body. Cutter heads for machining circular arc-shaped, Flat grooves are state-of-the-art as so-called »Glackenfräsenr. You let yourself but only use those workpieces in which the milling teeth go into the slot after they have passed through the groove Exit free.

Vorzugsweise nehmen die beiden Steuerflächen eines jeden Nockens eine solche gegenseitige Lage ein, daß jedesmal, wenn einer der aufeinanderfolgenden Schneidenhalter in die am Anfang der Nut befindliche Bohrung eintaucht, ein folgender Schneidenhalter den Rückzug ausführt, und daß bei jedesmaligem Rückzug eines jeden der aufeinanderfolgenden Schneidenhalter aus der Bohrung am Ende der Nut ein vorhergehender Schneidenhalter einen axialen Vorschub ausführt. Diese gegenseitige Lage der beiden Steuerflächen vermeidet jeda Totzeit und führt daher zur höchstmöglichen Zerspanungsleistung. The two control surfaces of each cam preferably assume such a mutual position one that every time one of the consecutive The cutter holder dips into the hole at the beginning of the groove, a subsequent cutter holder executes the retreat, and that each time each of the successive retreats Blade holder from the hole at the end of the groove a previous blade holder an axial Feed executes. This mutual position of the two control surfaces avoids any dead time and therefore leads to the highest possible cutting performance.

Besonders bewährt hat sich eine Ausgestaltung des Schneidwerkzeugs, bei der die Steuerfläche, die jeden der aufeinanderfolgenden Schneidenhalter ir· die Bohrung am Anfang der Nut eintauchen läßt, steiler verläuft, als die andere Steuerfläche desselben Nokkens, die einen nachfolgenden Schneidenhalter zurückzieht. Daher erfolgt jedesmal im Augenblick des vollen Eintauchens eines jeden Schneidenhalters ein kurzer Druckanstieg in der betreffenden Kolbenzylindereinheit durch Fortsetzen des Rückzuges des zweiten Schneidenhalters. Dieser kurze Druckanstieg verhindert jeden Rückprall.An embodiment of the cutting tool in which the control surface, each the successive cutter holder in the hole at the beginning of the groove immerses steeper runs than the other control surface of the same cam, which pulls back a subsequent cutter holder. Therefore, each time at the moment of full immersion of each cutter holder short pressure increase in the relevant piston-cylinder unit by continuing the retraction of the second cutter holder. This brief rise in pressure prevents any rebound.

Die den Rückzug bewirkende geneigte Steuerfläche '--.ann etwa dieselbe Steigung aufweisen wie die andere Steuerfläche desselben Nockens.The inclined control surface causing the retraction can have approximately the same slope as the different control surface of the same cam.

Vorzugsweise sind die Nocken an einem gleichachsig zum Messerkopf angeordneten ringförmigen Träger befestigt. Dieser kann an der das Schneidwerkzeug um seine Drehachse antreibenden Spindel zu gemeinsamer axialer Verstellung gelagert aber drehfcst angeordnet sein und die Nocken in Richtung seines Umfanges verstellbar tragen. Die gemeinsame axiale Verstellung des Nockenträgers und des Messerkopfes dient der Beistellung des Schneidwerkzeugs in Richtung der Tiefe der Nut.The cams are preferably on an annular carrier arranged coaxially with the cutter head attached. This can close to the spindle driving the cutting tool about its axis of rotation common axial adjustment supported but rotatably arranged and the cams in the direction of his Wear adjustable in circumference. The joint axial adjustment of the cam carrier and the cutter head serves to provide the cutting tool in the direction of the depth of the groove.

In den Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulich; ist, zeigenIn the drawings, in which a preferred embodiment of the invention is illustrated; is to show

Fig. 1 und 2 Seitenansicht und Grundriß einer Werkzeugmaschine mit dem Schneidwerkzeug nach der Erfindung,Fig. 1 and 2 side view and plan of a machine tool with the cutting tool according to the invention,

Fig. 3 einen schematischen Grundriß eines Wankcl-Drehkolbens mit den Bohrungen und den Nuten, die zur Aufnahme von Dichtungen bestimmt sind,Fig. 3 is a schematic plan view of a Wankcl rotary piston with the bores and grooves that are intended to accommodate seals,

Fig.4 den Messerkopf und das Werkstück in Richtung des Pfeiles 38 der F i g. 1 betrachtet, teilweise im Schnitt, wobei indessen nur 3 Schneidenhalter dargestellt, die übrigen aber der Einfachheit halber weggelassen sind,4 shows the cutter head and the workpiece in the direction of arrow 38 in FIG. 1 considered, partially in section, with only 3 cutter holders shown, but the rest for the sake of simplicity are omitted

F i g. 5 den Schnitt nach der Linie 5-5 der F i g. 4 zur Darstellung der Führung eines Schneidenhalter» undF i g. 5 shows the section along line 5-5 in FIG. 4 to show the guidance of a cutter holder » and

F i g. 6 eine schet/ialischc Abwicklung des Kranzes von Schneidenhaltern und des diese steuernden ringförmigen Nockenträgers mit den hydraulischen KoI-benzylindereinheiten. F i g. 6 a schetical development of the wreath of cutter holders and the ring-shaped cam carrier controlling them with the hydraulic KoI-benz cylinder units.

Das Gestell JO, Fig, 1 und2, trägt einen Werkzeug-Spindelstock 12 und einen Werkstückspindelstock 14, die je verschiebbar und einstellbar aui Gleitbahnen 16 und 18 des Gestells befestigt sind Der Werkzeug-Spindelstock 12 trägt einen Spindelkopf 20, in welchem eine Spindel 22 um die Achse 24 drehbar gelagert ist Sie erfährt ihren Antrieb ir ίο bekannter Weise durch einen Motor 26. Die Spinde! 22 ist auch in Achsenrichtung verschiebbar geführtThe frame JO, Fig, 1 and 2, carries a tool headstock 12 and a workpiece headstock 14, which are each displaceable and adjustable aui Slideways 16 and 18 of the frame are attached. The tool headstock 12 carries a spindle head 20, in which a spindle 22 is rotatably mounted about the axis 24, it experiences its drive ir ίο known way by a motor 26. The lockers! 22 is also guided displaceably in the axial direction

Der Werkstück-Spindelstock 14 trägt eine drehbare Werkstückspindel 28, auf der das Werkstück 3C festgeklemmt ist. Der die Spindel 28 tragende Spin· delstock läßt sich auf dem Gehäuse 14 quer zu der Gleitbahnen 18 verstellen. Man kann daher die Spindel 28 in jede gewünschte Lage gegenüber der Achse 24 bringen. Die Neigung der Spindel 28 ist so gewählt, daß ihre Achse parallel zur Achse 24 verläuft, Bei dem Werkstück 30 .-.inn es sich um das in F i g. 3 veranschaulichte Werkstück handeln, nämlich um einen dreieckigen Wankel-Drehkolben, der am seinen Ecken mit Bohrungen 34, 35 und 36 versehen •st, die durch die herauszuarbeitenden bogenförmigen Nuten 32 zu verbinden sind.The workpiece headstock 14 carries a rotatable workpiece spindle 28 on which the workpiece 3C is clamped. The spindle stock carrying the spindle 28 can be placed on the housing 14 transversely to the Adjust slideways 18. You can therefore the spindle 28 in any desired position relative to the axis 24 bring. The inclination of the spindle 28 is chosen so that its axis runs parallel to the axis 24, The workpiece 30 is the one shown in FIG. 3 illustrated workpiece act, namely around a triangular rotary piston, which is provided with holes 34, 35 and 36 at its corners • st, which is arched by the carved out Grooves 32 are to be connected.

Die Spindel 22 trägt auf ihrem Ende den Grundkörper eines Messerkopfes 40, Fig. 6, auf den in Fig. 1 der Pfeil 38 hinweist. Dieser Grundkörper isl auf der Stirnfläche der Spindel 22 durch Schrauben 42 befestigt und trägt einen Kranz von Schneidenhaltern 44, die je an ihrem Ende 54 ein Messer 52 tragen. Zwar sind in Fig. 4 drei solcher Schneidenhalter gezeigt; in Wirklichkeit aber kann sich die Zahl der Schneidenhalter auf dreißig oder mehr belaufen. Das hängt vom Durchmesser des Messerkopfes ab.The spindle 22 carries on its end the base body of a cutter head 40, FIG. 6, on which in Fig. 1, the arrow 38 indicates. This basic body isl attached to the end face of the spindle 22 by screws 42 and carries a ring of cutter holders 44, each of which has a knife 52 at its end 54. It is true that there are three such cutter holders in FIG shown; in reality, however, the number of cutter holders can be thirty or more. That depends on the diameter of the cutter head.

Wie F i g. 5 zeigt, ist jeder Schneidenhalter 44 im Messerkopf 40 in Achsenrichtung, d. 1.. parallel zui Spindelachse 24, durch Wälzlager 46 geführt, wobei eine genau radiale Einstellung des Schneidenhalter? durch eine Beilage 48 in Verbindung mit einei Klemmschraube 49 ermöglicht ist. deren Träger 5C in einem T-Schlitz des Messerkopfes 40 eingeschober ist.Like F i g. 5 shows, each cutter holder 44 in cutter head 40 is in the axial direction, i.e. 1 .. parallel to i Spindle axis 24, guided by roller bearings 46, with a precisely radial setting of the cutter holder? is made possible by a shim 48 in conjunction with a clamping screw 49. their carrier 5C is inserted in a T-slot of the cutter head 40.

An seinem oberen Ende trägt der Schneidenhaltei 44 eine drehbar an ihm gelagerte Nockenrolle 56 Auf diesen Schneidenhalter 44 wirkt nun eine KoI-bcnzylindereinheit ein, die die Nockenrolle 56 kraftschlüssig auf die Steuerflächen eines ringförmiger Nockenträgers 68 drückt. Unter der Kraft diesel Kolbenzylindereinheit sucht sich der Schneidenhaltei 44 mit Bezug auf die Stirnfläche 57 des Messerkopfes 40 abwärts vorzuschieben.At its upper end, the cutter holder 44 carries a cam roller 56 rotatably mounted on it A KoI cylinder unit now acts on this cutter holder 44 one that frictionally engages the cam roller 56 on the control surfaces of an annular Cam carrier 68 presses. The cutter holder looks for itself under the power of the piston-cylinder unit 44 to advance with respect to the end face 57 of the cutter head 40 downwards.

Die Kolbenzylindereinheit wird durch ein Druckmittel betätigt. Vorzugsweise besteht sie aus einerr Kolben 58 und einem diesen aufnehmenden Zylindei 60, der in einer entsprechenden Winkelstellung an finde der Spindel 22 angebracht ist. Der Zylinder 6( wird mit einem hydraulischen Druckmittel durcl Leitungen 61 und 62 beschickt. Der ringförmige Trägcr 68 ist an einem ringförmigen Halter 64 angeschraubt, der mittels eines Kugellagers 66 zu gemeinsamer axialer Verstellung auf der Spindel 22 gclager ist. Jedoch ist der Träger 68 drehfest angeordnet unc trägt zu diesem Zweck eine Rolle 70, die in einen lotrechten Schlitz 72 eines Ansatzes 74 des Spindel kopfes 20 geführt ist. Der Nockenträger 68 mach also zwar alle axialen Verstellungen der Spindel 2i und des Messerkopfes 40 mit, wobei sich die RoIIeThe piston-cylinder unit is actuated by a pressure medium. Preferably it consists of a Piston 58 and a cylinder 60 receiving this, which is in a corresponding angular position find the spindle 22 is attached. The cylinder 6 (with a hydraulic pressure medium durcl Lines 61 and 62 charged. The annular carrier 68 is screwed to an annular holder 64, the joint axial adjustment on the spindle 22 by means of a ball bearing 66 is. However, the carrier 68 is rotatably arranged unc for this purpose carries a roller 70, which in a vertical slot 72 of a projection 74 of the spindle head 20 is guided. The cam carrier 68 mach So although all axial adjustments of the spindle 2i and the cutter head 40 are included, the RoIIe

70 im Schlitz 72 abwälzt; doch kann er sich nicht um beendet haben, bevor sie die Bohrung 35 oder 36 die Achse 24 drehen. durchquert haben. Auf diese Weise ist erreicht, daß Für die Messerkopfspindel 22 ist eine Beistellein- die Messer nacheinander in die Anfangsbohrung 35 richtung vorgesehen, durch welche die Spindel 22 in hinein herabschnellen, bevor sie zum Schnitt am Richtung auf den Werkstückspindelkopf langsam bis 5 Werkstück 30 gelangen und daß sie im Augenblick in eine bestimmte Endstellung vorschiebbar ist, also der Ankunft in der Ausgangsbohrung 36 zurückin Richtung der Tiefe der Werkstücknut. Zu dieser schnellen. Dabei muß die Steuerfläche 98 steiler ver-Beistelleinrichtung gehört eine im Spindelkopf 20 ge- laufen als die Steuerfläche 100, damit jedes Messer lagerte Welle 78, auf der ein Hebel 76 mit seinem seinen Rückzug bereits beginnen kann, sobald seine einen Ende befestigt ist. Mit seinem anderen Ende io Schneide in die Bohrung 36 gelangt ist. Für den trägt er eine Nockenrolle 80, die auf einem umlau- Rückzug steht daher die ganze Zeit zur Verfugung, fenden Nocken 82 läuft, der im Spindelkopf 20 gela- in der das Messer des Schneidenhalters die Bohrung gert ist. Der Nocken 82 ist so gestaltet, daß er die 36 durchläuft. Beim Vorschnellen in die Schnittstel-Spindel 22 in Achsenrichtung auf das Werkstück 30 lung hingegen, muß der Schneidenhalter mit dem zu bis zur gewünschten Einstichtiefe des Messerkop- 15 Messer seinen vollen Hub bereits zurückgelegt hafes vorschiebt und diesen dann in dieser Einstichtiefe ben, wenn sich die Schneide noch im Abstand von so lange beläßt, bis die Nut vollständig herausgear- der inneren Kante der Bohrung 35 befindet, beitet ist. Dann läßt der Nocken 82 die Spindel 22 im Die Maschine könnte auch dann ordnungsgemäß Eillauf zurückkehren, wobei der Messerkopf vom betrieben werden, wenn ihr Nockenträger 68 nur die Werkstück 30 zurückgezogen wird. Damit ist das Ar- ao beiden geneigten Steuerflächen 98 und 100 hätte. Die beitsspiel beendet. zusätzlichen geneigten Nockenflächen 96 und 102 An Hand der in F i g. 6 gezeigten Abwicklung des sind vorgesehen, damit man die Werkzeugspindel Messerkranzes und des ringförmigen Nockenträgers schneller umlaufen lassen kann. Würden nämlich die sei nun die Steuerung der Schneidenhalter im einzel- Steuerflächen 96 und 102 fehlen, dann müßte jeder nen erläutert. Der vom Druckmittel beaufschlagte 25 Kolben bei seinem Rückzug, also der Kolben 58 c in Kolben 58 drückt den Schneidenhalter 44 des des zu- F i g. 6, eine Flüssigkeitssäule verschieben, die vom geordneten Messers 52 mit der an ihm gelagerten Zylinder 60 c den ganzen Weg durch die Leitungen Nockenrolle 56 ständig auf die Steuerflächen der 62 und 62 hindurch bis zur Pumpe P oder minde-Nocken des Trägers 68, auf die beim Umlauf der stens bis zu einem mehr oder weniger entfernten Spindel 22 die Rolle 56 aufläuft. 30 Druckspeicher verläuft. In entsprechender Weise In F i g. 6 sind sechs Schneidenhalter des Kranzes müßte sich bei der Abwärtsbewegung des Kolbens veranschaulicht und samt der zugehörigen Teile 58 e an der geneigten Steuerfläche 98 eine Flüssigdurch die Bezugsbuchstaben α bis / voneinander un- keitssäule von der Pumpe P aus durch die Leitungen terschieden. Die Zylinder 60 sind sämtlich an eine 61 und 62 bis zum Zylinder 6Oe verschieben. Die gemeinsame Druckleitung 61, 62 angeschlossen, de- 35 Beschleunigung einer so langen Flüssigkeitssäule nen das hydraulische Druckmittel vom Vorratsbehäl- würde aber verhältnismäßig viel Zeit erfordern. Inter R aus über eine Pumpe P zugeführt wird. Ebenso folgedessen würden die hydraulischen Kolbenzylinwie die Messer 52 auf dem Messerkopf 40 sind auch dereinheiten verhältnismäßig träge ansprechen. Diedie Kolben 60 am Kopf der Spindel 22 in einem ser Nachteil ist nun durch die zusätzliche Anordnung Kranz verteilt, der die Spindelachse umgibt. 40 der beiden Steuerflächen 96 und 102 vermieden, also Die Steuerfläche besteht aus der ebenen Ober- durch die Anordnung von zwei Paaren solcher Steufläche 90 des Trägers 68 und aus zwei geneigten Flä- erflächen in Verbindung mit der Leitung 62, die die chen von Nocken 92 und 94, die sich längs des ring- benachbarten Kolbenzylindereinheiten durch eine förmigen Trägers 68 verstellen und in die gewünschte Strömungsbahn verbindet.70 rolls in slot 72; but it cannot have finished before they rotate the bore 35 or 36 the axis 24. have traversed. In this way it is achieved that for the cutter head spindle 22 an additional knife is provided one after the other in the starting bore 35 direction, through which the spindle 22 snaps down before they slowly get to the cut at the direction of the workpiece spindle head to 5 workpiece 30 and that it can be advanced to a certain end position at the moment, that is, the arrival in the exit bore 36 back in the direction of the depth of the workpiece groove. To this quick one. The control surface 98 must be steeper in the spindle head 20 than the control surface 100, so that each knife mounted shaft 78 on which a lever 76 can begin its retraction as soon as its one end is attached. With its other end io cutting edge has entered the bore 36. For this he carries a cam roller 80, which is therefore available all the time on a rotating retraction, running cam 82 which is loaded in the spindle head 20 in which the knife of the cutter holder is the bore. The cam 82 is designed so that it passes through 36. On the other hand, when jumping forward into the cutting spindle 22 in the axial direction on the workpiece 30 development, the cutter holder with the knife head has already covered its full stroke up to the desired penetration depth of the cutter head and then advances it at this penetration depth when the The cutting edge is left at a distance of until the groove is completely machined out of the inner edge of the bore 35, has been worked. The cam 82 then lets the spindle 22 in. The machine could also return properly at rapid speed, with the cutter head being operated from, if its cam carrier 68 only the workpiece 30 is withdrawn. Thus the Ar ao would have two inclined control surfaces 98 and 100. The sample game ended. additional inclined cam surfaces 96 and 102 With reference to the in F i g. 6 shown development of the are provided so that the tool spindle blade ring and the annular cam carrier can rotate faster. If the control of the cutter holder in the individual control surfaces 96 and 102 were to be missing, then each would have to be explained. The 25 piston acted upon by the pressure medium during its retraction, that is to say the piston 58 c in piston 58, presses the cutter holder 44 of the to- F i g. 6, a column of liquid moving from the orderly knife 52 with the cylinder 60c mounted on it all the way through the lines cam roller 56 constantly on the control surfaces of 62 and 62 through to the pump P or minde-cam of the carrier 68, on the When rotating the least up to a more or less distant spindle 22, the roller 56 runs up. 30 accumulator runs. In a corresponding manner in FIG. 6 are six blade holder of the ring would have to be illustrated, at the downward movement of the piston and together with the associated portions 58 e at the inclined cam surface 98 a liquid through the reference letter α to / un- each other keitssäule by the pump P from terschieden through the conduits. The cylinders 60 are all shifted to a 61 and 62 up to the cylinder 60e. The common pressure line 61, 62 connected, the acceleration of such a long column of liquid by the hydraulic pressure medium from the storage container would, however, require a relatively long time. Inter R is supplied from via a pump P. As a result, the hydraulic piston cylinders and the knives 52 on the cutter head 40 would also respond relatively sluggishly. The piston 60 at the head of the spindle 22, in one disadvantage, is now distributed by the additional arrangement of a rim which surrounds the spindle axis. 40 of the two control surfaces 96 and 102 are avoided, i.e. the control surface consists of the flat upper surface due to the arrangement of two pairs of such control surfaces 90 of the carrier 68 and of two inclined surface surfaces in connection with the line 62, which form the small of cams 92 and 94, which are adjusted along the ring-adjacent piston-cylinder units by a shaped support 68 and connects in the desired flow path.

Lage bringen und in dieser befestigen, z. B. an- 45 Die beiden Steuerflächen 100 und 102 des Nokschrauben lassen. Wenn beim Umlauf des Messer- kens 94 haben genau dieselbe Länge und s^;1d in kopfes 40 eine jede oteuerrolle 56 an der ersten Steu- einem Abstand voneinander angeordnet, der etwa erfläche 96 des Nockens 92 anlangt, dann wird sie dem Abstand zweier aufeinanderfolgender Schnei- und ihr Schneidenhalter 44 nebst dem Messer 52 auf- denhalter 44 entspricht. Genau bei Ankunft der Nokwärts verschoben. Kurz danach läuft die Nockenrolle 50 kenrolle 56 c an der Steuerfläche 100, also dann, die Steuerfläche 98 des Nockens 92 herab und wenn der Kolben 58 c die Flüssigkeit aus seinem Zyschnellt dabei bis in die Schnittstellung vor. Das gilt linder 60 c zu verdrängen beginnt, kommt die Nokfür das Messer 52e in Fig.6. In entsprechender kenrolle 56b an der Steuerfläche 102 au. In diesen: Weise wird jeder Schneidenhalter beim Auflaufen Zeitpunkt beginnt daher der Kolben SSb den über auf die geneigte Steuerfläche 100 des Nockens 94 an- 55 ihm befindlichen Raum des Zylinders 60 b zu vergrögehoben und schnellt beim Herablaufen auf der ge- Bern. Das führt dazu, daß der Kolben 58 c keine neigten Steuerfläche 102 wieder herab. Die Abwärts- lange Flüssigkeitssäule durch die Leitungen 62 und bewegung jeder Nockenrolle 56 bei Ankunft an den 61 bis zurück zur Pumpe zu verschieben braucht; er Steuerflächen 98 und 102 erfolgt plötzlich. Das Mes- braucht die von ihm verdrängte Flüssigkeit nur durch ser schnellt daher bis in seine tiefste Stellung herab, 60 die Leitung 62 in den unmittelbar benachbarten Zydie der Schneidstellung entspricht. Bei Ankunft jeder linder 60 6 zu fördern, also über eine sehr kurze Ent-Rolle an der Steuerfläche 96 oder 100 erfolgt der fernung. Die hydraulische Steuerung der Schneiden-Rückzug plötzlich. Die beiden Necken 92 und 94 halter 44 wirkt daher trägheitsarm, sind so gestaltet, daß der Hub eines jeden Schneiden- Der Nocken 92 des Trägers 68 wirkt in entsprehalters die Tiefe der herauszuarbeitenden Nut über- 65 chender Weise. Auch er hält das Gesamtvolumen der trifft. Dabei sind die Steigungen der Steuerflächen so beiden aufeinanderfolgenden Kolbenzylindereinheigewählt, daß jeder Schneidenhalter 44 und sein Mes- ten ungefähr konstant. Nur insofern unterscheidet ser 52 ihren axialen Auf- oder Abwärtshub schon sich der Nocken 92 vom Nocken 94, als die Steuer-Bring location and attach in this, for. B. Leave the two control surfaces 100 and 102 of the cam screw. If during the rotation of the knife edge 94 have exactly the same length and s ^; 1d in head 40 each oteurollolle 56 is arranged on the first control a distance from one another which approximates the surface 96 of the cam 92, then it will correspond to the distance between two consecutive blade holders 44 and their blade holder 44 together with the knife 52. Moved forward exactly when the Nok arrived. Shortly thereafter, the cam roller 50 kenrolle 56 c runs on the control surface 100, so then, the control surface 98 of the cam 92 down and when the piston 58 c, the liquid from its Zyschnellt before it into the intersection position. That applies if 60 c begins to displace, comes the Nok for the knife 52 e in Fig. 6. In a corresponding kenrolle 56 b on the control surface 102 au. In these:, each blade holder is at the emergence point, therefore, starts the piston SSb over onto the inclined cam surface 100 of the cam 94 Toggle 55 located space him of the cylinder 60 b to vergrögehoben and fast when lowering running on the overall Bern. This means that the piston 58 c does not have any inclined control surface 102 down again. The downward long column of liquid through lines 62 and moving each cam roller 56 upon arrival at the 61 needs to shift back to the pump; he control surfaces 98 and 102 occurs suddenly. The measuring device only needs the liquid displaced by it through water, therefore, it jumps down to its deepest position, 60 the line 62 in the immediately adjacent zydia corresponds to the cutting position. When each cylinder 60 6 arrives, the distance takes place via a very short unrolling on the control surface 96 or 100. The hydraulic control of the cutting edge retraction suddenly. The two neck brackets 92 and 94 therefore have a low inertia and are designed in such a way that the stroke of each cutting edge. He also keeps the total number of hits. The gradients of the control surfaces of both successive piston-cylinder units are selected so that each cutter holder 44 and its center are approximately constant. Only to the extent that ser 52 distinguishes its axial upward or downward stroke, the cam 92 already differs from the cam 94 when the control

fläche 98 steiler und kurzer bemessen ist als die Steuerfläche 96. Die Neigung der Steuerfläche 98 richtet sich nach dem Durchmesser der Anfangsbohrung 35 und natürlich nach der Breite und nach der zu erwartenden höchsten Winkelgeschwindigkeit eines jeden SchrK-'dcnhaltcrs 44. Die Steuerfläche 96 hingegen braucht nicht so steil zu sein, was im Interesse eines geringeren Verschleißes der Nockcnrollen erwünscht ist.area 98 is steeper and shorter than the control surface 96. The inclination of the control surface 98 depends on the diameter of the initial bore 35 and of course according to the latitude and the expected highest angular velocity of each SchrK-'dcnhaltcrs 44. The control surface 96, however, need not be so steep, which is in the interest of a less wear of the cam rollers is desirable is.

Die größere Länge der Steuerfläche 96 im Vergleich mit derjenigen der Steuerfläche 98 hat noch eine weitere nützliche Wirkung: Wenn infolge der Steilheit der Steuerfläche 98 der Schneidenhalter 44 e herabschnellt, bestünde mangels besonderer Vorkehrungen die Gefahr, daß er bei Ankunft an seinem unteren Hubende zurückprallt. Das wird nun durch die Gestalt des Nockens 92 verhindert. Denn der Abstand zwischen den Enden der Steuerflächen 96 und 98 ist etwas größer als der Abstand der aufeinanderfolgenden Schneidenhalter. Bei Ankunft der Nockcnrolle 56 e am Ende der Steuerfläche 98 hat daher die Nockenrolle 56 / die Steuerfläche 96 noch nicht ganz erstiegen. Daher verdrängt der Kolben 58 / in diesem Zeitpunkt noch die Flüssigkeit aus seinem Zylinder 60 /. Da sich aber in diesem Zeitpunkt der Kolben 58 e nicht weiter abwärts bewegen kann und der Zylinder 60 e daher vollständig gefüllt ist, erhöht der KotOen 58/ durch seine letzte Aufwärtsbewegung den Druck plötzlich. Dieser Druck wirkt über die Leitung 62 auf den Kolben 58 e gerade in demjenigen Augenblick, in dem dieser an seinem unteren Hubende angelangt ist. Dadurch wird die Gefahr eines Zurückprallens der Nockenrolle 56 c verringert. The greater length of the control surface 96 compared to that of the control surface 98 has another useful effect: If the blade holder 44 e snaps down as a result of the steepness of the control surface 98, there would be a risk, in the absence of special precautions, that it would rebound upon arrival at its lower end of the stroke. This is now prevented by the shape of the cam 92. This is because the distance between the ends of the control surfaces 96 and 98 is somewhat greater than the distance between the successive cutter holders. When the cam roller 56 e arrives at the end of the control surface 98, the cam roller 56 / the control surface 96 has not yet fully climbed. The piston 58 / therefore still displaces the liquid from its cylinder 60 / at this point in time. However, since at this point in time the piston 58 e cannot move further downwards and the cylinder 60 e is therefore completely filled, the pressure suddenly increases through its last upward movement. This pressure acts via the line 62 on the piston 58 e just at the moment when it has reached its lower end of the stroke. This reduces the risk of the cam roller 56 c bouncing back.

Bei dem soeben beschriebenen Beispiel haben die Steuerflächen eines jeden Nockens 92 oder 94 etwa denselben Abstand wie zwei aufeinanderfolgende Schneidenhalter 52. Offensichtlich läßt sich aber dieselbe Wirkung auch dann erzielen, wenn der Abstand dieser Steuerflächen einem Vielfachen des Schneidenhalterabstandes entspricht. Je kürzer der Abstand zwischen den aufwärtsgehenden und den abwärtsgehenden Schneidenhaltern bemessen ist, um so kürzer ist der Strömungsweg und um so geringer ist natürlich die Trägheit des Ansprechens der hydraulischen Kolbenzylindereinheiten.In the example just described, the control surfaces of each cam 92 or 94 are approximately the same distance as two consecutive cutter holders 52. Obviously, however, the same Achieve an effect even if the distance between these control surfaces is a multiple of the cutter holder distance is equivalent to. The shorter the distance between the ascending and descending ones Blade holder is sized, the shorter the flow path and the less natural the inertia of the response of the hydraulic piston-cylinder units.

Der Verschleiß der Nockenrollen 56 läßt sich dadurch verringern, daß man im Messerkopf 40 für jeden Schneidenhalter 44 einen Anschlag vorsieht, der den Abwärtshub des Schneidenhalters begrenzt. Bei einer solchen Ausgestaltung würden die Nockenrollen 56 genaugenommen nicht in Berührung mit der Fläche 90 des ringförmigen Nockenträgers 68 gelangen, wenn sie sich in ihrer unteren Lage befinden. Die Nockenrollen 56 würden also nur zur Anlage an den geneigten Steuerflächen der Nocken 92 und 94 gelangen und sich daher weniger abnutzen.The wear of the cam rollers 56 can be reduced by the fact that one in the cutter head 40 for each Blade holder 44 provides a stop which limits the downward stroke of the blade holder. at in such a configuration, the cam rollers 56 would not actually be in contact with the Face 90 of the annular cam carrier 68 when they are in their lower position. The cam rollers 56 would therefore only bear against the inclined control surfaces of the cams 92 and 94 arrive and therefore wear out less.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Zunächst versieht man das Werkstück 30, Fig.3, mit den drei Bohrungen 34, 35 und 36 im richtigen Abstand. Dann klemmt man das Werkstück 30 auf der Spindel 28 des Wcrkstückspindelkopfcs fest. Die beiden Spindclköpfe 20 und 28 und die Mcsscrschäftc 44 werden so eingestellt, daß die Achse 24 durch den Krümmungsmittelpimkt der herauszuarbeitenden Nut verläuft und daß jedes Messer 52 von der Spindelachse 24 einen Abstand hat, der dem Krümmungsradius der Nut entspricht. Infolgedessen laufen dann die Messer 52 beim Umlauf des Messerkopfes längs der bogenförmigen Bahn, die den richtigen Krümmungsmittclpunkt hat. Für die Nuten eines Wankel-Drchkolbens kommt dabei beispielsweise ein Radius von ctsva 225 mm in Betracht. Geht man nun davon aus, daß die in F i g. 3 höchstgelegene Nut 32 herauszuarbeiten ist, dann bringt man die beiden Spindelköpfe 20 und 28 in eine solche Lage und stellt die Ansätze 92 und 94 so ein, daß der Abstand zwischen dem Ende der Steuerfläche 98 vom Beginn der Steuerfläche 100 gegenüber demjenigen Teil des Werkstücks 30 ausgerichtet ist, in welchem die NutThe mode of operation of the machine is as follows: First, the workpiece 30, FIG. 3, is provided the three holes 34, 35 and 36 at the correct distance. Then you clamp the workpiece 30 on the Spindle 28 of the workpiece spindle head c fixed. The two Spindlkeads 20 and 28 and the Mcsscrschäftc 44 are adjusted so that the axis 24 through the The center of curvature of the groove to be machined runs and that each knife 52 from the spindle axis 24 has a distance which corresponds to the radius of curvature of the groove. As a result then run the knife 52 as the knife head revolves along the arcuate path, which has the correct center of curvature has. For the grooves of a rotary piston For example, a radius of approx. 225 mm comes into consideration. You go now assume that the in F i g. 3 highest groove 32 is to be worked out, then you bring the two Spindle heads 20 and 28 in such a position and sets the lugs 92 and 94 so that the distance between the end of the control surface 98 from the beginning of the control surface 100 opposite that part of the Workpiece 30 is aligned in which the groove

ao herauszuarbeiten ist. Die Steuerflächen 98 und 100 müssen also genau zu den Bohrungen 35 und 36 ausgerichtet werden.ao is to be worked out. The control surfaces 98 and 100 must therefore be precisely aligned with the bores 35 and 36.

Beim Umlaufen des Messerkopfes 40 mit der Spindel 22 läuft jede Nockenrolle 56 nacheinander über die Nocken 92 und 94 und läßt dabei den Schneidenhalter mit dem Messer in die Bohrung 35 hinein vorschnellen, dann das Werkstück 30 spanabhebend bearbeiten und danach bei Ankunft an der Endbohrung 36 wieder zurückschnellen.When the cutter head 40 rotates with the spindle 22, each cam roller 56 runs over one after the other the cams 92 and 94 and lets the cutter holder with the knife snap forward into the bore 35, then machine the workpiece 30 by cutting and then upon arrival at the end hole 36 snap back again.

Während des Umlaufes des Messerkopfes 40 wird die Spindel 20 allmählich in Achsenrichtung auf das Werkstück 30 zu beigestellt. Das geschieht durch die beschriebene Beistelleinrichtung. Auf diese Weise werden die Messer, die die Nut herausarbeiten — es können gleichzeitig mehrere Messer schneiden — allmählich immer tiefer in das Werkstück vorgeschoben, bis die volle Tiefe der Nut erreicht ist. Da die Beistellung eines jeden Messers erfolgt, während es seinen Schnitt ausführt, ist es erforderlich, daß der Messerkopf am Ende seiner Beistellung eine Weile weiterläuft, damit die Nut über ihre ganze Länge hin bis zur vollen Tiefe herausgearbeitet wird. Diese Welle entspricht der Zeit, die ein Messer braucht, um die Nut vollständig zu durchlaufen.During the rotation of the cutter head 40, the spindle 20 is gradually moved in the axial direction on the Workpiece 30 to be provided. This is done using the auxiliary device described. In this way the knives that carve out the groove - several knives can cut at the same time - gradually become pushed deeper and deeper into the workpiece until the full depth of the groove is reached. Since the Providing each knife while it is performing its cut, it is necessary that the Cutter head continues to run for a while at the end of its provision so that the groove over its entire length is worked out to the full depth. This wave corresponds to the time it takes a knife to to go through the groove completely.

Ist die Nut vollständig herausgearbeitet, dann wird die Spindel 22 durch die Beistelleinrichtung zurückgezogen. Alsdann wird die Werkstückspindel 28 durch eine im einzelnen nicht dargestellte Teilschalteinrichtung 86 um 120^Q gedreht. Dadurch gelangen dann die Bohrungen 34 und 35 des Werkstücks 30 in die Lage, in der sie den Nocken 92 und 94 gegenüber ausgerichtet sind. Dann erfolgt wiederum die allmähliche Beistellung der Werkzeugspindel 22 in der beschriebenen Weise. Die spanabhebende Bcäiueiiuug und die Weiterschaltung des Werkstücks werden dann wiederholt, um den dritten Schlitz zwischen den Löchern 36 und 34 herauszuarbeiten. Damit ist die Bearbeitung des Werkstücks 30 auf der beschriebenen Maschine beendet.Once the groove has been completely worked out, the spindle 22 is withdrawn by the setting device. Then rotating the workpiece spindle 28 by a not shown in detail part of switching means 86 by 120 ^Q. As a result, the bores 34 and 35 of the workpiece 30 then come into the position in which they are aligned with the cams 92 and 94. The tool spindle 22 is then again gradually provided in the manner described. The machining process and indexing of the workpiece are then repeated to machine the third slot between holes 36 and 34. The machining of the workpiece 30 on the machine described is thus ended.

Die Spindelachse kann auch lotrecht oder waagerecht angeordnet sein.The spindle axis can also be arranged vertically or horizontally.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

409648/2409648/2

Claims

Patent claims:

1. Cutting tool that is used to carve out a circular arc-shaped groove delimited at the beginning and at the end by a hole each an arc of a circle can be driven about an axis of rotation and has a base body which has a cutting edge holder axially protruding above its end face and axially movably guided on it carries, which is under a forward elastic force and in the axial direction of the Diving into one hole and pulling it out of the other hole by inclined Control surfaces of two cams is displaceable, each having two such control surfaces, characterized in that the The cutting tool is designed as a cutter head (40) with a ring of cutter holders (44), which have the same angular offset with each other that also those on each cutter holder (44) acting, forwardly directed force can be exerted by a piston-cylinder unit (58; 60; 61) each is. the pressure sides of all the piston-cylinder units (58; 60; 61) in communication with one another stand and that the angular distance of the cutter holder (44) and the arrangement of the inclined Control surfaces (96; 98 and 100; 102) are coordinated so that during the immersion and during the extraction of each cutter holder (44) a second Blade holder (44) is adjustable in the opposite direction.

2. Cutting tool according to claim 1, gekennleichnet by such a mutual position of the two control surfaces (96; 98 and 100; 102) of each cam (92; 94) that each time one of the successive cutter holder (44 e) in the beginning the groove (32) located bore (35) is immersed, a subsequent cutter holder (44 /) executes the retraction, and that each time each of the successive cutter holders (44 c) from the bore (36) at the end of the groove (32) a preceding cutter holder (44 b) performs an axial advance.

3. Cutting tool according to claim 2, characterized in that the control surface (98), each the successive cutter holder (44) into the bore (35) at the beginning of the groove (32) immersed, runs steeper than the other control surface (96) of the same cam, the one ! withdraws the following cutter holder (44).

4. Cutting tool according to claim 1, characterized in that the retraction causing inclined control surface (100) has approximately the same inclination as the other control surface (102) of the same cam (94).

5. Cutting tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Cams (92, 94) on an annular carrier arranged coaxially with the measuring head (38) (68) are attached.

6. Cutting tool according to claim 5, characterized in that the annular carrier (68) the cam on the spindle (22) which drives the cutting tool about an axis of rotation becomes common axial adjustment, but is arranged in a rotationally fixed manner and the cams (92, 94 adjustable in the direction of its circumference.