DE2335542A1 - Bearbeitungsverfahren fuer die insbesondere zerspanende formgebung von maschinenteilen und vorrichtung zur durchfuehrung - Google Patents

Description

	D-7300 Essiin^en	2335542
Kehl	Mülbergerstr. 65	Dipl.-lng. Hartmut Kehl
Kratzsch		Dipl.-Ing. Volkhard Kratzsch
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	cable «kehlpatent» esslingenneckar	Deutsche Bank Esslingen 210906
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Theodor Alfred Dessecker - 10. Juli 1973

7 S t υ f t g α r t 70 Anwaltsakte 1372

Bearbeitungsverfahren für die insbesondere zerspanende Formgebung von Maschinenteilen und Vorrichtung zur Durchführung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bearbeitungsverfahren für die insbesondere zerspanende Formgebung von Maschinenteilen auf Bearbeitungsmaschine^ insbesondere Drehmaschinen. Hierbei kommen gegebenenfalls auch andere Bearbeitungsmaschinen, beispielsweise auch solche für die spanlose, funkenerosive oder elektrolytische Bearbeitung in Betracht, bei denen die Maschinenfeile zur Bearbeitung rotatorisch bewegt werden, während ein Werkzeug am Maschinenfeil angreift und quer und/oder längs dazu zugestellt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Bearbeitungsverfahren komplexer zu gestalten, um zu einer besseren Ausnutzung vorhandener Bearbeifungsmaschinen zu gelangen, die Notwendigkeit von Spezialmaschinen für besondere Bearbeitungsvorgänge auszuschalten und die Zeiten für evtl. Umrüstung, innerbetrieblichen Transport etc. der zu bearbeitenden Maschinenteile möglichst gering zu halten und damit insgesamt die kalkulatorischen Fertigungskosten zu minimieten.

Die Aufgabe ist bei einem Bearbeitungsverfahren der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man die Maschinenfeile vor und/oder nach ihrer Formgebung auf der Bearbeitungsmaschine vorzugsweise dynamisch auswuchtet.

Das Auswuchten von Maschinenteilen, zum Teil auch schon von vormontierten Gruppen,

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zum Beispiel Wellen mit Zahnradsätzen etc., ist ein an sich bekannter Vorgang, der in den Bereich der Fertigungs- und Endkontrolle, also in den Bereich des industrieellen Meßwesens, einzureihen ist. In herkömmlicher Weise bedient man sich zum Auswuchten bearbeiteter Werkstücke besonderer Auswuchtmaschinen, die bezüglich des innerbetrieblichen Standortes dem eigentlichen mechanischen Bearbeitungsbereich, also zum Beispiel der Dreherei, Fräserei etc. ganz entrückt sind. Derartige Auswuchtmaschinen sind in der Regel so dimensioniert, daß sie auch größte anfallende bearbeitete Werkstücke aufnehmen können. Dies bedingt also ein steifes und kostenaufwendiges Maschinenbett, auf dem in Abstand voneinander Auswuchtböcke sitzen, und vor allem einen hochdrehenden Hauptantrieb mit Getriebe mit großem zu übertragenden Moment. Fertigbearbeitete Maschinenteile werden, zum Beispiel aus der Dreherei oder Fräserei kommend, innerbetrieblich weitertransportiert zur Auswuchtmaschine, auf letztere aufgespannt und dann in der Regel dynamisch ausgewuchtet, wobei Unwuchtmomente ermittelt werden. Zum Unwuchtausgleich wird dann an einer Stelle Material abgearbeitet, zum Beispiel mittels einer Handbohrmaschine ausgebohrt.Danach erfolgt ein neues Ausbalancieren des Teiles mit evtl. weiterer einseitiger MateriaIabtragung solange, bis die statische und dynamische Unwucht beseitigt sind.

Der besondere Auswucht Vorgang ist außerordentlich kostenaufwendig; denn der Kapitaleinsatz für besondere Auswuchtmaschinen ist erheblich, ferner ist der Platzkostenanteil für diese Maschinen hoch, vor allem führen die Neben- und Transportzeiten zu hohen Fertigungskosten, weil die Maschinenteile, nach der zum Beispiel zerspanenden Bearbeitung aus der Bearbeitungsmaschine ausgespannt und innerbetrieblich zur Auswuchtmaschine transportiert werden müssen, in der .sie dann wieder besonders aufgespannt werden müssen.

Gemäß der Erfindung jedoch werden diese Nachteile beseitigt. Dadurch nämlich, daß man die Maschinenteile vor und/oder nach ihrer Formgebung auf der Bearbeitungsmaschine vorzugsweise dynamisch auswuchtet, wird die zur zum Beispiel zerspanenden Bearbeitung ohnehin vorhandene Bearbeitungsmaschine, insbesondere Drehmaschine, genutzt, die alle für den Auswuchtvorgang notwendigen Grundelemente schon besitzt, d.h. Maschinenbett, Antrieb, WerksKJckaufnahmeeinrichtung sowie Vorrichtung zur Materialabtragung oder auch Materia lauf tragung, z.B. Längssch litten mit Planschlitten und Werkzeugaufnahme oder Revolverkopf oder sogar Universalrevolverkopf mit Schwenkantrieb. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist lediglich ein mit wenigen Handgriffen

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durchführbares Umrüsten zum Beispiel einer Drehmaschine zur Auswuchtmaschine notwendig. Das Werkstück braucht nicht ausgespannt und transportiert zu werden, so daß entsprechende Nebenzeiten fast völlig entfallen. V/esentlich ist vor allem eine Kosten- und Pfatzerspamis, weil eine besondere Auswuchtmaschine entfällt,, Besonders in den Fällen, in denen die Bearbeitungsmaschine numerisch gesteuert ist, kommt das erfindungsgemäße Verfahren mit allen Vorzügen zum tragen; denn dann kann auf dem Programmträger ein sich an die letzte zerspanende Bearbeitungsstufe anschließendes Auswuchtprogramm eingegeben sein, so daß die Bearbeitungsmaschine je nach Automationsgrad völlig selbsttätig auswuchten kann. Das Optimum wird erreicht, wenn die Bearbeitungsmaschine mit einem Prozeßrechner gekuppelt ist, dem beim Auswuchten die Meßwerte zugeführt werden, die dann in Stellbefehle für die anzusteuernden Stell- und Vorschubantriebe zum selbsttätigen einseitigen Materialabtrag umgesetzt werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens geht man so vor, daß man die Maschinenteile zum Auswuchten mittels des Hauptantriebes der Bearbeitungsmaschine in Drehung versetzt, bei vorgegebener Drehzahl Lage und/ oder Größe· der Unwucht in zwei Ausgleichsebenen durch Schwingungsmessung an zwei Meßstellen ermittelt und die Unwucht in den beiden Ausgleichsebenen durch einseitige Materialabnahme mittels auf einem Schlitten der Bearbeitungsmaschine gehaltener Bearbeitungswerkzeuge oder durch Anbringen von Zusatzmassen ausgleicht. Hierbei kann man die ermittelten Meßwerte für Lage und/oder Größe der Unwucht jeweils auf. Sichtanzeigen führen und zur entsprechenden Materiaiabnahme am Maschinenteil entsprechend diesen Meßwerten den ein Bearbeitungswerkzeug tragenden Schlitten der Bearbeitungmaschine positionieren und das Bearbeitungswerkzeug zustellen. Die Positionierung und Zustellung kann bei konventionellen Bearbeitungsmaschinen, vorzugsweise Drehmaschinen, von Hand erfolgen. Ferner kann man auch die ermittelten Meßwerte einem Steuergerät zur entsprechenden Steuerung des Schlitten Positionierantriebes und/oder Werkzeugvorschubes "zuführen. Letzteres ist vor allem von Vorteil bei Universalrevolvern mit schon vorhandenem Schwenkantrieb.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung , insbesondere Drehmaschine, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Vorrichtung ist versehen mit einer mittels eines Hauptantriebes antreibbaren, mit einem Spannfutter für das Maschinenteil gekuppelten Arbeitsspindel und einer am Maschinenbett vorgesehenen Längsführung, auf der ein Längsschlitten mit darauf ein- und zustellbar gehaltenem Werkzeug und ferner ein Reitstock mit darin drehbar gelagerter Pinole längs verschiebbar geführt sind.

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Um diese Vorrichtung mit geringem Aufwand und unter möglicher Nutzung schon vorhandener Baugruppen so auszuweiten, daß sie auch das Auswuchten von zu bearbeitenden oder schon fertig bearbeiteten Maschinenteilen ermöglicht, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß zum Auswuchten der Maschinenteile auf der Vorrichtung zwei in Längsrichtung der Längsführung in Abstand von einander angeordnete schwingungsempfindliche Aufnehmer vorgesehen sind. Ferner kann ein mit der Arbeitsspindel gekuppelter Winkelgeber zur Angabe der Winkellage der Unwucht vorgesehen sein. Dies ist nicht unbedingt erforderlich , weil durch langsame Drehung des auszuwuchtenden Maschinenteiles und Überprüfung der angezeigten Größe der Unwucht ebenfalls deren Winkellage feststellbar ist. Ist hierzu ein Winkelgeber aber vorgesehen, evtl. mit zugeordneter Anzeige, so kann dieser entweder von vorherein eingebaut sein oder auch an bereits vorhandenen Bearbeitungsmaschinen nachträglich angebaut werden. Die schwingungsempfindlichen Aufnehmer sind im einfachsten Fall Weg- oder Kraftmesser, z.B. induktive Wegmesser, Kraftmeßdosen oder Dehnungsmeßstreifen,die z.B.jeweils an herkömmlichen Auswuchtböcken sitzen, welche zum Auswuchten auf die Längsführung und unter das Maschinenteil , zum Beispiel eine Welle, vorzugsweise jeweils an den späteren Lagerstellen, geschoben werden. Danach wird das Maschinenteil durch Zurückfahren des Reitstockes oder des Setzstockes (Lünette) aus der Position, die es für die mechanische Bearbeitung inne hatte, genommen, so daß es nun auf den Auswuchtböcken lagert. Für die Kupplung des Maschinenteils mit dem Hauptantrieb der Werkzeugmaschine können entweder das Maschinenspannfutter selbst oder ein Zwischenfutter verwendet werden. Da bei beiden Voraussetzung ist, daß das Maschinenteil zur Schwingungsmessung in Umfangsrichtung ohne Zwangsmoment gespannt wird, das Futter also in radialer Richtung etwas spielen muß, lonn bei Spannung im Maschinenspannfutter letzteres kardanisch an die Arbeitsspindel gekuppelt¹ sein oder aber das Zwischenfutter über ein Kardangelenk im Maschinenspannfutter gehalten sein. Ferner ist eine radiale Mitnahme der auszuwuchtenden Maschinenteile auch möglich, zum Beispiels mittels mit dem Maschinenspannfutter oder direkt mit dem Hauptantrieb gekuppelter Kupplungen,und zwar mechanischer, pneumatischer, hydraulischer, permamentmagnetischer oder elektromagnetischer Art. Die jeweilige Anordnung hängt unter anderem davon ab, ob bereits vorhandene oder neuauszulegende Bearbeifungsmaschinen für diesen komplexen Anwendungsbereich ausgerüstet werden.] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung kann am vorderen Lager der Pinole im Reitstock und/oder am Hauptlager der Arbeitsspindel ein schwingungsempfindlicher Aufnehmer angeordnet sein, wobei die Lager bezüglich des Lagerspieles vorzugsweise verstellbar sind

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und zum Auswuchten eines im Spannfutter gehaltenen Maschinenteiles zur Beaufschlagung der Aufnehmer auf größeres Spiel einstellbar sind. Als schwingungsempfindlicher Aufnehmer sind in diesem Fall beispielsweise Kraftmeßdosen geeignet, die den verstärkten Druck des Maschinenteiles auf die Lager messen. Sind sowohl das Pinolenlager als auch das Hauptlager der Arbeitsspindel mit einem schwingungsempfindlichen Aufnehmer versehen, dann kann das Maschinenteil zum Auswuchten in der Position gespannt verbleiben, die es auch während der zerspanenden Bearbeitung inne hatte« Da die genannten Lager für die mechanische Bearbeitung in der Regel mit geringerem Lagerspiel behaftet sind, für die Auswuchtung jedoch größeres Lagerspiel mitunter notwendig ist, können die genannten Lager bezüglich ihres Spieles verstellbar sein, so daß nach der mechanischen Bearbeitung des Werkstückes für den Übergang auf das Auswuchten lediglich das Lagerspiel verstellt zu werden .braucht. Zweckmäßigerweise ist ferner die Arbeitsspindel mit einem Kardangelenk versehen, damit das größere Lagerspiel auch zum Tragen kommt und das auszuwuchtende Maschinenteil ohne Zwangsmoment in radialer Richtung gespannt ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ein schwingungsempfindlicher Aufnehmer in einem vorzugsweise entlang der Längsführung verschiebbaren/ mitgehenden Setzstock angeordnet. Diese Ausbildung ist zum Beispiel kombinierbar mit derjenigen, bei der der andere schwingungsepfindliche Aufnehmer am Hauptlager der Arbeitsspindel sitzt. Statt des Setzstockes kann jedoch auch ein einzelner Auswuchtbock eingesetzt werden.

Bei Bearbeitungsmaschine^ die insbesondere mit einer in Längsrichtung hohlen Arbeitsspindel für den Vorschub von Stangenmaterial versehen sind, kann die Anordnung so getroffen sein, daß sich durch die hohle Arbeitsspindel eine Zwischenspindel mit Kardangelenk hindurch erstreckt, die am freien Ende ein Zwischenfutter zur Halterung der auszuwuchtenden Maschinenteile aufweist. Die schwingungsempfindlichen Aufnehmer können hier an zum Auswuchten aufzusetzenden Auswuchtböcken sitzen, von denen einer auch durch den mit einem schwingungsempfindlichen Aufnehmer versehenen Setzstock ersetzt sein kann.

Von Vorteil ist der Einsatz der Erfindung u.a. auch bei Tiefbohrmaschinen, die als Sondertypen von Drehmaschinen anzusehen sind. Gerade in der Tiefbohrtechnik ist vor dem Tiefbohren ein sorgfältiges Auswuchten unbedingt ratsam, um Maß-und Formfehler beim Bohren und hohen Werkzeugverschleiß zu verhindern.

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Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils einer Drehmaschine mit Vorrichtung zum Auswuchten des .Werkstückes auf der Drehmaschine, gemäß einem ersten Ausfuhrungsbeispiel,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Teils einer Drehmaschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 eine vergrößerte, perspektivische Darstellung eines Auswuchtbockes in Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Teils einer Drehmaschine gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Teils einer Drehmaschine gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.

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In Fig. 1 sind in einer Seitenansicht schematisch die wesentlichen Teile einer numerisch geheuerten Werkzeugmaschine, und zwar einer Drehmaschine 10, gezeigt. Zwischen zwei nicht weiter gezeigten Maschinenfüßen ist z.B. ein Schrägbett 11 vorgesehen, das eine Längsführung 12 aufweist» Entlang der Längsführung 12 ist in Richtung des Pfeiles 13 hin und her verschiebbar ein Längsschlitten 14 geführt, der einen eigenen Stell- und Vorschubantrieb 15 aufweisen kann. Der Längsschlitten 14 weist seinerseits eine Querführung 16 auf, entlang der in Richtung des Pfeiles 17 ein mit eigenem Stell- und Vorschubantrieb 25 versehener Querschlitten 18 quer verschiebbar gehalten ist, der in herkömmlicher Weise auf einem nicht weiter gezeigten Werkzeughalter mindestens ein Werkzeug trägt, wie dies mit 19 angedeutet ist. Statt des Querschlittens 18 kann auf dem Längsschlitten 14 auch ein schwenkbarer, einzelne Werkzeugsätze tragender Revolver, z.B. ein Universalrevolver mit Schwenkantrieb, gehalten sein, wie nicht weiter gezeigt ist.

Ferner ist auf der Längsführung 12 verschiebbar ein Reitstock 20 gehalten, der mit einem eigenen Stellantrieb 21 versehen sein kann. Im Reitstock 20 ist mittels zweier Lager 22, 23 eine Pinole 24 drehbar gelagert. Der Reitstock 20 ist in Richtung des Pfeiles 26 auf der Längsführung 12 hin und her verschiebbar und in der jeweiligen Position fixierbar.

Am linken Ende des Schrägbettes ist im Spindelstock 27 die Arbeitsspindel 28 gelagert, wobei von diesen Lagern nur das vordere Hauptlager 29 angedeutet ist. Die Arbeitsspindel 28 trägt ein mehr oder weniger großes Spannfutter 30, in dem bei Futterarbeiten das zu drehende Werkstück gehalten wird. Die Arbeitsspindel 28 wird über einen schematisch angedeuteten Hauptantrieb 31, ein nicht weiter gezeigtes Getriebe, z.B. Norton-Getriebe, und eine üblicherweise vorgesehene Magnetkupplung 32 angetrieben.

Eine Drehmaschine in dieser beschriebenen Art ist bekannt. Weitere Einzelheiten, insbesondere Steuerteile für die numerische Steuerung sind der besseren Übersicht wegen weggelassen.

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Die Drehmaschine 10 ist in dieser Form für die üblichen Dreharbeiten an Werkstücken, d.h. Maschinenteilen, geeignet.

Die Drehmaschine 10 weist ferner eine Zusatzvorrichtung auf, mit deren Hilfe sich vor der zerspanenden Bearbeitung, in der Regel jedoch nach der Bearbeitung, das Werkstück ohne große Umspannarbeiten auf der Drehmaschine 10 auswuchten läßt. Die Vorrichtung weist zwei in Längsrichtung der Längsführung 12 in Abstand voneinander angeordnete schwingungsempfindliche Aufnehmer 33 und 34 auf. Beide Aufnehmer 33, bestehen beispielsweise aus einer Kraftmeßdose und sind an das vordere Pinolenlager 22 bzw. vordere Hauptlager 29 der Arbeitsspindel 28 angesetzt. Die beiden Lager 22 und 29 sind bezüglich ihres Lagerspieles vorzugsweise verstellbar und zum Auswuchten eines im Spannfutter 30 gehaltenen Werkstückes auf größeres Spiel als bei der Drehbearbeitung einstellbar, damit die schwingungsemfpindlichen Aufnehmer 33, 34 beaufschlagt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Lager 22, 29 in der ursprünglichen Form zu belassen, d.h. mit dem von Haus aus vorgesehenen sehr geringen Lagerspiel.

Wie nicht weiter gezeigt ist, kann die Arbeitsspindel 28 auf ihrer Länge geteilt und mit einem Kardangelenk versehen sein, das aber erst dann in Aktion tritt, wenn die Auswuchtung erfolgen soll.

Ferner ist ein mit der Arbeitsspindel 28 über herkömmliche getriebliche Mittel, z.B. Zahnriemenantrieb,gekuppelter Winkelgeber 35 vorgesehen, der die Winkellage einer zu ermittelnden Unwucht feststellt.

Die beiden schwingungsempfindlichen Aufnehmer 33, 34 und der Winkelgeber 35 können mit jeweils zugeordneten Sichtanzeigen 36 verbunden sein, durch die die Größe und Lage einer ermittelten Unwucht optisch angezeigt wird.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Zusatzvorrichtung ist folgende: Ist die Drehbearbeitung eines auf der Drehmaschine 10 zwischen Pinole 24 und Futter 30 gespannten Werkstückes abgeschlossen, dann verbleibt das Werkzeug in dieser Spannhai terung so wie beim Drehen. Die Drehmaschine 10 wird lediglich durch schnelle Handgriffe umgerüstet

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zum Auswuchten. Zu diesen Handgriffen zählt dann, wenn die beiden Lager 22, 29 bezüglich ihres Spieles verstellbar sind, die Einstellung auf größeres Lagerspiel, sowie dann, wenn die Arbeitsspindel 28 geteilt und über ein Kardangelenk verbunden ist, die Aktivierung dieser kardanischen Anlenkung. Sodann wird das Werkstück zum Auswuchten mittels des Hauptantriebes 31 in Drehung versetzt, und zwar so weit, bis die unter- oder überkritische Drehzahl erreicht wird. Evtl. Schwingungen des Werkstückes, die sich auf die Lager'22, 29 übertragen und die angeschlossenen schwingungsempfindlichen Aufnehmer 33, 34 in Form der Kraftmeßdosen zum Ansprechen bringen, werden somit ermittelt, und darüber vorhandene Unwuchten. Ferner wird über den Winkelgeber 35 die Lage der größten Unwucht in Umfangsrichtung angezeigt. Lage und Größe der Unwucht sind an den Sichtanzeigen 36 ablesbar, so daß der Antrieb der Arbeitsspindel 38 an der Stelle der größten Unwucht abgestoppt werden kann. Hiernach wird der Längsschlitten 14 an die Stelle des Werkstückes längs verfahren, an der durch einseitige Materialabnahme oder Anbringen von Zusatzmassen die Unwucht beseitigt werden soll. Eine Materialabnahme erfolgt sodann durch Zustellung des Querschlittens 18 in Planrichtung, wobei das Werkzeug 19 beispielsweise ein Bohrer sein kann, der Über den eigenen Stell- und Vorschubantrieb 25 des Querschlittens 18 quer in das auszuwuchtende Werkstück eingefahren wird, und zwar bis zu der Tiefe, die der erforderlichen einseitigen Materialabtragung zugeordnet ist. Es versteht sich, daß das Werkzeug 19 auf dem Querschlitten 18 auch mit be-' stimmtem Neigungswinkel zur Drehachse «ingefahren werden kann. Ein Anbringen von Zusatzmassenfi'durch Zusatzgewichte, Auftragsschweißung oder dergleichen erfolgen. In Fig. 1 ist gestrichelt ein der Drehmaschine 10 zugeordneter Prozessrechner 38 angedeutet. Ist die Drehmaschine 10 mit einem solchen Prozessrechner 38 versehen, dann kann der Auswuchtvorgang voll selbsttätig erfolgen; denn dann werden die von den schwingungsempfindlichen Aufnehmern 33, 34 sowie vom Winkelgeber 35 abgegebenen Meßwerte im Prozessrechner 38 umgesetzt in zugeordnete Weg-Stellbefehle, die über gestrichelt angedeutete Leitungen 39, 40 dem Stell- und Vorschubantrieb 15 des Längsschlittens 14 und dem Stell- und Vorschubantrieb 25 des Querschlittens 18 und dem Werkzeug 19 zugeführt werden. Über diese Stellbefehle werden also der Längsschlitten und/oder Querschlitten 16 selbsttätig auf den gewünschten Wert zugestellt. Ferner kann

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der vom Winkelgeber 35 ermittelte Winkelwert der größten Unwucht im Prozessrechner 38 zu einem Stellbefehl zum Stillsetzen des Hauptantriebes 31 und/oder zur Betätigung der Magnetkupplung 32 umgesetzt werden, wobei dieser Stellbefehl über die gestrichelt angedeutete Leitung 41 vom Prozessrechner 38 abgegeben wird.

Für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 entsprechen, sind beim zweiten Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 2 um 100 größere Bezugszeichen verwendet, so daß dadurch auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispieles Bezug genommen ist. Die Drehmaschine 110 gemäß dem zweiten Ausfuhrungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausfuhrungsbeispiel dadurch, daß es sich beim zweiten Ausführungsbeispiel um eine herkömmliche Leit- und Zugspindel drehbank mit horizontal verlaufendem Bett 111 handelt. Die Vorrichtung zum Auswuchten weist beim zweiten Ausfuhrungsbeispiel zwei Auswuchtböcke 143, 144 herkömmlicher Art auf, die zum Auswuchten in die Längsführung des Bettes 111 eingesetzt und entlang dieser verschiebbar sind. Die Auswuchtböcke 143, 144 können beispielsweise zusammen mit dem Längsschlitten 114 mitgeschleppt werden oder an die Zugspindel angekoppelt werden, so daß sie zusammen mit dieser hin und her verfahrbar sind. Beide Auswuchtböcke 143, 144 weisen, wie dies insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, jeweils einen schwingungsempfindlichen Aufnehmer, hier in Form eines Wegmessers 145,auf.* Die Auswuchtböcke bestehen jeweils aus zwei an den Ecken über vertikale Torsionsstäbe 146 miteinander verbundenen Platten 147, von denen die obere Platte 147 zwei in Abstand voneinander über zueinander verstellbare Bügel 148 drehbar gehaltene Rollen 149 trägt, die zur Stützlagerung des auszuwuchtenden Werkstückes 150 in Fig. 2 vorgesehen sind. Zur Halterung und zum Drehantrieb des Werkstückes 150 über die Arbeitsspindel 128 ist mit dem Spannfutter ein Zwischenfutter 152 gekoppelt, das an einer mit einem Kardangelenk versehenen Welle 151 sitzt, welche im Spannfutter 130 gehalten ist. Die Aufnahme des Werkstückes im Zwischenfutter 152 ist beliebig und hängt von der besonderen Ausbildung des Zwischenfutters 152 ab. Dieses kann rein mechanisch oder hydraulisch, pneumatisch, permanentmagnetisch oder elektromagnetisch wirken.

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Das zweite Ausfuhrungsbeispiel hat den Vorteil, daß die Vorrichtung zum Auswuchten des Werkstückes 150 auf der Drehmaschine 110 ohne weiteres bei vorhandenen Drehmaschinen herkömmlichen Typs nachträglich angebracht werden kann, als Zusatzeinrichtung zum speziellen Zweck des Auswuchtens.

Zum Auswuchten verbleibt das Werkstück- 150 zunächst eingespannt zwischen Spannfutter 130 und Pinole 124. Es werden sodann die Auswuchtböcke 143, 144 eingebracht, die das Werkstück 150 stützen können. Nach Positionierung der Auswuchtböcke an den Stellen, an denen die Unwucht gemessen werden soll, vorteilhafterweise an späteren Lagerstellen des wellenförmigen Werkstückes 150, kann der Reitstock 120 zurückgefahren werden und das Spannfutter 130 geöffnet werden. Es wird sodann in das Spannfutter 130 die Weile 151 mit dem Zwischenfutter 152 eingespannt und das Werkstück 150 im Zwischenfutter 152 endseitig gefaßt. Sodann kann mit dem Hauptantrieb der Drehmaschine 110 der dynamische Auswuchtvorgang durchgeführt werden. Eventuelle Schwingungen, die auf die Rollen 149 der Auswuchtböcke 143, 144 wirken, werden über die Wegmesser, die beispielsweise induktiv arbeiten, in Meßwerte umgesetzt, die wie beim ersten Ausführungsbeispiel auf Sichtanzeigen gebracht werden. Anhand dieser Meßwerte kann sodann der Längsschlitten 114 und gegebenenfalls der Querschlitten so positioniert und verfahren herden, daß einseitig vom Werkstück 150 Material abgenommen wird, z.B. durch Einstechen einer kurzen Längsnut oder dergl.

Bei dem dritten, in Fig. 4 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel sind aus dem gleichen Grunde, wie beim zweiten Ausführungsbeispiel,um 200 größere Bezugszeichen verwendet, so daß dadurch auf die Beschreibung der vorherigen "Ausfuhrungsbeispiele Bezug genommen ist.

Das dritte Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 4 kann etwa als Zwischenlösung zwischen dem ersten Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 1 und dem zweiten Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 2 angesprochen werden. Die Ausbildung der Arbeitsspindel 228 im Spindelstock 227 entspricht derjenigen des ersten Ausführungsbeispieles. Statt eines schwingungsempfindlichen Aufnehmers am vorderen Lager der Pinole 224 ist jedoch beim dritten Aus-

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führungsbeispiel ein einzelner Auswuchtbock 244 oder, wie in Fig. 4 gestrichelt angedeutet ist. ein mit einem schwingungsempfindlichen Aufnehmer versehener Setzstock 254 vorgesehen, der an die Stelle des einen Auswuchtbockes 244 treten kann.

Bei der Drehmaschine gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel in Fig. 5 ist die Arbeitsspindel 328 als Hohlspindel ausgebildet, und zwar für den Vorschub von Stangenmaterial durch die Spindel 328 hindurch. Bei dieser Ausführungsform kann die Auswuchtung des Werkstückes 350 etwa in gleicher Weise wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, also mittels zweier Auswuchtböcke 343 und 344 erfolgen, wobei auch ein Auswuchtbock ersetzt sein kann durch einen Setzstock 354, der dann einen schwingungsempfindlichen Aufnehmer trägt. Zum Anschluß des Werkstückes 350 an den Hauptantrieb der Drehmaschine 310 kann durch die Hohlspindel 328hindurch eine mit einem kardanischen Zwischengelenk versehene Zwischenspindel 355geführt werden, die zur Fassung des Werkstückes 350 am vorderen Ende ein Zwischenfutter 352 trägt.

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Claims (11)

Patentansprüche

1. Bearbeitungsverfahren für die insbesondere zerspanende Formgebung von Maschinenteilen auf Bearbeifungsmaschinen, insbesondere Drehmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Maschinenteile (150) vor und/oder nach ihrer Formgebung auf der Bearbeitungsmaschine (110) vorzugsweise dynamisch auswuchtet.

2. Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Maschinenteile zum Auswuchten mittels des Hauptantriebes (31) der Bearbeitungsmaschine (10) in Drehung versetzt, bei vorgegebener Drehzahl Lage und/oder Größe der Unwucht in zwei Ausgleichsebenen durch Schwingungsmessung an zwei Meßstellen ermittelt und die Unwucht in den beiden Ausgleichsebenen durch einseitige Materialabnahme mittels auf einem Schlitten (14,18) der Bearbeitungsmaschine (10) gehaltener Bearbeitungswerkzeuge (19) oder durch Anbringen von Zusatzmassen ausgleicht.

3. Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die ermittelten Meßwerte für Lage und/oder Größe der Unwucht jeweils auf Sichtanzeigen (36) führt und zur entsprechenden Materia!abnähme am Maschinenteil entsprechend diesen Meßwerten den ein Bearbeitungswerkzeug (19) tragenden Schlitten (14,18) der Bearbeitungsmaschine (10) positioniert und das Bearbeitungswerkzeug (19) zustellt.

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4. Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die ermittelten Meßwerte einem Steuergerät (38) zur entsprechenden Steuerung des Schlittenpositionierantriebes und/oder Werkzeug Vorschubes zuführt.

5. Vorrichtung, insbesondere Drehmaschine, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer mittels eines Hauptantriebes antreibbaren, mit einem Spannfutter für das Maschinenteil gekuppelten Arbeitsspindel und einer am Maschinenbett vorgesehenen Längsführung, auf der ein Längsschlitten mit darauf ein-und zustellbar gehaltenem Werkzeug und ferner ein Reitstock mit darin drehbar gelagerter Pinole längsverschiebbar geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auswuchten der Maschinenteile auf der Vorrichtung zwei in Längsrichtung der Längsführung (12) in Abstand voneinander angeordnete, schwingungsempfindliche Aufnehmer (33,34) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung in Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Arbeitsspindel (28) gekuppelter Winkelgeber (35) zur Angabe der Winkellage der Unwucht vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Lager (22) der Pinole (24) im Reitstock (20) und/oder am Hauptlager (29) der Arbeitsspindel (28) ein schwingungsempfindlicher Aufnehmer (34 bzw.

33) angeordnet ist, wobei die Lager bezüglich des Lagerspieles vorzugsweise verstellbar sind und zum Auswuchten eines im Spannfufer gehaltenen Maschinenteiles zur Beaufschlagung der Aufnehmer (34 Bzw. 33) auf größeres Spiel einstellbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein schwingungsempfindlicher Aufnehmer in einem vorzugsweise entlang der Längsführung verschiebbaren, mitgehenden Setzstock (254,354) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein schwingungsempfindlicher Aufnehmer an einem auf der Längsführung verschiebbaren, vorzugsweise über einen längsverfahrbaren Teil mitschleppbaren Auswuchtbock (143,

144) angeordnet ist.

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenteil (150) zum Auswuchten an einem Ende mittels des Spannfutters, das vorzugsweise kardanisch gelagert ist, halterbar und in Drehung versetzbar ist, wobei das Spannfutter als vom Hauptantrieb antreibbares Zwischenfutter (152) ausgebildet oder durch das mit der Arbeitsspindel (28; 228) gekuppelte Futter (30; 230) gebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, insbesondere mit einer in Längsrichtung hohlen Arbeitsspindel für den Vorschub von Stangenmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch die hohle Arbeitsspindel (328) eine Zwischenspindel (355) mit Kardangelenk hindurch erstreckt, die am freien Ende ein Zwischenfutter (352) zur Halterung der auszuwuchtenden Maschinenteile (350) aufweist.

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