DE2405029C2

DE2405029C2 - Automatic lathe set up for thread cutting

Info

Publication number: DE2405029C2
Application number: DE19742405029
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Tramelan Bern Leiber (Schweiz)
Original assignee: Kummer Freres SA
Current assignee: Kummer Freres SA
Filing date: 1974-02-02
Publication date: 1976-03-11

Description

Durch das sogenannte Gewindestrehlen lassen sich auf Drehmaschinen verschiedenster Gattungen sehr genau Gewinde mit hoher Oberfläche erzeugen. Die weitaus meisten Gewindestrehleneinrichtungen sind Baugruppen, die sich z. B. auf einem Schlitten oder auf einem Revolver einer Drehmaschine befestigen lassen. Das Werkzeug — ein Gewindeschneidmeißel — ist dabei auf einem zu dieser Baugruppe gehörenden Strehlschlitten befestigt, dem durch Leitkurven die sich wiederholenden Längs- und Querbewegungen erteilt werden.The so-called thread chasing can be used on lathes of various types accurately create threads with a high surface area. By far the most thread chasing devices are Assemblies that are z. B. can be attached to a slide or on a turret of a lathe. The tool - a thread cutting chisel - is on a chasing slide belonging to this assembly attached, which is given the repetitive longitudinal and transverse movements by guide curves will.

Insbesondere bei Frontdrehautomaten und ähnlichen Drehmaschinen, die einen Kreuzschlitten als Werkzeugträger aufweisen, ist die Anbringung einer Gewindestrehleinrichtung — besonders der Aufbau eines Gewindestrehlschlittens — sehr problematisch. Der Gewindestrehlschlitten beansprucht viel Platz und engt dadurch den Arbeitsraum der Maschine wesentlich ein. Wegen des Platzmangels sind zudem die Gewindestrehlschlitten und die zugehörigen Führungen oft zu klein und für die beim Gewindestrehlen auftretenden hohen Schnittkräfte zu schwach ausgebildet.Especially with front automatic lathes and similar lathes that use a compound slide as a tool carrier have, is the attachment of a thread turning device - especially the construction of a thread chasing slide - very problematic. The thread chasing slide takes up a lot of space and is tight thereby the working space of the machine significantly. Because of the lack of space, the threaded chasers are also and the associated guides are often too small and for the ones that occur during thread chasing high cutting forces too weak.

Wenn es sich um Frontdrehautomaten u. dgl. handelt, bei denen die Längs- und die Querbewegungen des Kreuzschlittens bzw. der darauf befestigten Werkzeuge durch Hauptsteuerkurven gesteuert sind, könnte unter Verwendung dieser letzteren ein Gewindestrehlvorgang als Teil eines Arbeitszyklus nachgeahmt werden; dies hätte den Vorteil, daß die einem Gewindestrchlschlitten anhaftenden Nachteile wegfielen. Es wären aber nur sehr wenige Strehlhube möglich, da für die Steuerung derselben auf den Hauptsteuerkurven sehr viel Platz vorzusehen wäre, also nur wenig Platz für die Steuerung von anderen Drehvorgängen am gleichen Werkstück in einer Einspannung übrig bliebe.When it comes to front automatic lathes and the like, in which the longitudinal and transverse movements of the Cross slide or the tools attached to it are controlled by main control cams, could under Using this latter, a thread chasing operation can be mimicked as part of a work cycle; this would have the advantage that it would be a threaded carriage inherent disadvantages no longer apply. But there would only be very few Strehlhube possible because for the Control of the same on the main control cams would have to provide a lot of space, so only little space for the Control of other turning processes on the same workpiece in one clamping would remain.

Die Erfindung geht von einem zum Gewindestrehlen eingerichteten Drehautomaten mit einem mindestens zwei Drehmeißelträger aufweisenden Kreuzschlitten mit Längs- und Querschlitten, deren Bewegungen von auf einer HauDtsteuerwelle sitzenden Kurvenscheiben durch Übertragungssteusrwelle sitzenden Kurvenscheiben durch Übertragungshebel abgeleitet sind.The invention is based on an automatic lathe set up for thread chasing with at least one two turning tool carriers having compound slides with longitudinal and transverse slides whose movements are from cam disks seated on a main control shaft by cam disks seated on a transmission control shaft are derived by transmission levers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehautomaten dieser Gattung so weiterzubilden, daß unter Verwendung des Kreuzschlittens als Träger des Gewindeschneidmeißels ein echter Gewindestrehlvorgang durchführbar ist ohne Heranziehung der Hauptsteuerkurven für die Erzeugung der für das Gewindestrehlen typischen, sich wiederholenden Längs- und Querbewegungen.The invention is based on the object of developing an automatic lathe of this type in such a way that a real thread chasing process using the cross slide as a carrier for the thread cutting chisel can be carried out without using the main control curves for the generation of the thread chasing typical, repetitive longitudinal and transverse movements.

Diese Aufgabe soll erfindungsgemäß dadurch gelöst werden, daß eine wahlweise ein- und ausschaltbare Hilfssteuerwelle mit zwei Hilfskurvenscheiben vorgesehen ist, wobei die erste Hilfskurvenscheibe über einen Stößel mit einem dritten Arm des dem Längsschlitten zugeordneten Übertragungshebels in Verbindung steht, und wobei die zweite Hilfskurvenscheibe über einen Siöße) an einem Ende eines zusätzlichen Übertragungshebels angreift, dessen anderes Ende am Querschlitten anliegt.According to the invention, this object is to be achieved in that an optionally switched on and off Auxiliary control shaft is provided with two auxiliary cam disks, the first auxiliary cam disk via one The plunger is connected to a third arm of the transmission lever assigned to the longitudinal slide, and wherein the second auxiliary cam via a socket) at one end of an additional transmission lever attacks, the other end of which rests on the cross slide.

Durch eine solche Ausbildung ergibt sich als Hauptvorteil, daß einerseits jeder Sonderschlitten bzw. Strehlschlitten und die damit verbundenen Nachteile wegfallen, aber andererseits, weil die einfache Zustellbewegungssteuerung auf der einen Hauptsteuerkurve nur wenig Platz beansprucht, noch recht viel Platz (also Anteil einer Umdrehung) übrig bleibt für die Steuerung anderer, zum gleichen Arbeitszyklus gehörender Drehvorgänge. Man vereinigt also alle Vorteile, die sich aus dem Wegfall eigentlicher Strehlschlitten ergeben, mit jenen, dem Fachmann hinlänglich bekannten Vorteilen, die bewegungssteuerungstechnisch dem Gewindestrehlen eigen sind und die Einsparung von viel Platz auf den Hauptsteuerkurven ermöglichen.The main advantage of such a design is that, on the one hand, each special slide or Strehlschlitten and the associated disadvantages are eliminated, but on the other hand, because of the simple infeed motion control takes up little space on one main control curve, still a lot of space (i.e. Portion of a revolution) remains for the control of other turning processes belonging to the same work cycle. So you combine all the advantages that result from the elimination of the actual Strehlschlitten those advantages, well known to the person skilled in the art, which, in terms of motion control technology, give thread chasing and allow a lot of space to be saved on the main control cams.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar. Es zeigtThe drawing represents an embodiment of the subject matter of the invention represents. It shows

F i g. 1 eine schematische perspektivische Darstellung, F i g. 1 a schematic perspective illustration,

F i g. 2 eine der F i g. 1 ähnliche Teildarstellung, in welcher gewisse Teile eine andere Betriebslage einnehmen. F i g. 2 one of the F i g. Partial representation similar to 1, in which certain parts assume a different operating position.

Mit 1 ist eine Werkstückspindel bezeichnet, zu deren Antrieb ein Motor 2 dient und die ein Spannfutter 3 trägt, in dem ein Werkstück »V eingespannt ist. Ein Kreuzschlitten weist einen (unteren) Querschlitten 4 und einen (oberen) Längsschlitten 5 auf; zu diesem gehört ein Tragteil 5a, auf dem nebeneinander Werkzeugträger 6, 7 befestigt sind. In diesen sind Drehmeißel 8 bzw. 9 eingespannt, wobei voraussetzungsgemäß 8 ein Gewindeschneidmeißel ist.1 designates a workpiece spindle, for the drive of which a motor 2 is used and which has a chuck 3 carries, in which a workpiece »V is clamped. A compound slide has a (lower) cross slide 4 and an (upper) longitudinal slide 5; this includes a support part 5a on which tool carriers are next to one another 6, 7 are attached. Turning tools 8 and 9 are clamped into these, whereby 8 is a prerequisite Tapping chisel is.

Auf einer durch einen Motor 10 mittels eines Zahnriemengetriebes It und eines Schneckengetriebes 12 angetriebenen Hauptsteuerwelle 13 sitzen die Hauptsteuerkurvenscheiben 14,15 und der Rotor eines (elektrischen) Programmgerätes 16 fest, das in üblicher Weise im Laufe eines Arbeitszyklus (d. h. einer Umdrehung der Hauptsteuerwelle 13) verschiedene Nebenfunktionen steuert, von denen einige noch erwähnt werden. Während einem Hauptteil jedes Arbeitszyklus der Maschine steuern die Hauptsteuerkuryenscheiben 14, 15 des Querschlittens 4 mittels eines Übertragungshebels 17 bzw. solche des Längsschlittens 5 mittels eines Übertragungshebels 18, wie dies für einen Frontdrehautomaten üblich ist. Dabei dienen Federn 19, 20 dazu, normalerweise den Kraftschluß aufrechtzuerhalten. Es ist auch bestens bekannt, an einem feststehenden Maschinenteil 21 Anschlagschrauben wie 22 vorzusehen zur Bestimmung von Querschlittenendlagen.On one by a motor 10 by means of a toothed belt drive It and a worm gear 12 driven main control shaft 13, the main control cam disks 14, 15 and the rotor of an (electrical) Program device 16, which in the usual manner in the course of one working cycle (i.e. one revolution the main control shaft 13) controls various secondary functions, some of which will be mentioned later. The main control cam disks 14, 15 control during a major part of each work cycle of the machine of the cross slide 4 by means of a transmission lever 17 or that of the longitudinal slide 5 by means of a transmission lever 18, as is usual for a front automatic lathe. Here, springs 19, 20 are used, normally to maintain the frictional connection. It is also well known on a fixed machine part 21 stop screws like 22 to be provided for determining the end positions of the cross slide.

Der Motor 10 steht mit dem Motor 2 z. B. durch eine »elektrische Welle« in Verbindung, und zwar so, daß bei drehzahlvariablem Spindelantriebsmotor 2 zusätzlich auch das Übersetzungsverhältnis / zwischen diesem und dem Motor 10, also zwischen Spindel 1 und Steuerwelle 13, innerhalb eines Bereiches geändert werden kann, wobei z. B. imvJimm = 8 sein kann.The engine 10 is connected to the engine 2 z. B. by an "electrical shaft" in connection, in such a way that with variable-speed spindle drive motor 2, the transmission ratio / between this and the motor 10, ie between spindle 1 and control shaft 13, can be changed within a range, with z. B. imvJimm = 8 can be.

Für die Frmöglichung des Gewindestrehlen z. B. mit dem Gewindeschneidmeißels 8 während einem Teil jedes Arbeitszyklus, bzw. jeder Umdrehung der Hauptsteuerwelle 13 sind nun folgende zusätzliche Maßnahmen vorgesehen.To enable thread chasing e.g. B. with the thread cutting chisel 8 during part of each work cycle or each revolution of the main control shaft 13 the following additional measures are now provided.

Hauptsächlich ist ein zusätzlicher Steuermechanismus vorgesehen, der es ermöglicht, bei in bezug auf die Spindel 1 verlangsamt drehender Hauptsteuerwelle 13 den Schlitten 4 und 5 des Kreuzschlittens die sich in rascher Folge wiederholenden, für das Gewindestrehlen typischen Bewegungen zu erteilen; dabei wirkt die Hauptsteuerkurvenscheibe 14 samt zugehörigem Übertragungshebel 17 während den Gewindeschneidhüben des Längsschlittens 5 am Querschlitten 4 als Anschlag, die Zustellbewegung steuernd; in der Endphase des Gewindestrehlens kommt dann noch die Anschlagschraube 22 gewindedurchmesserbestimmend zur Wirkung. Mainly an additional control mechanism is provided, which makes it possible, in relation to the Spindle 1 slows the rotating main control shaft 13, the slide 4 and 5 of the cross slide which are in to give quick succession of repetitive movements typical of thread chasing; this is where the Main control cam 14 together with the associated transmission lever 17 during the thread cutting strokes of the longitudinal slide 5 on the cross slide 4 as a stop, controlling the feed movement; in the final stages of the Thread chasing then comes into effect, the stop screw 22 determining the thread diameter.

Bei dem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel treibt die Werkstückspindel 1 mittels eines Wechselradgetriebes 23 bis 28 und eines Schneckengetriebes 29, 30 den treibenden, axial feststehenden Teil 31 einer Kupplung an. Der angetriebene Teil 32 dieser Kupplung sitzt auf einer Hilfssteuerwelle 33 fest, die durch Axialverschiebung mittels eines z. B. mit Druckluft betriebenen, doppeltwirkenden Kolben- und Zylinderaggregates 34,35 wahlweise in die Lage nach F i g. 1 oder in jene nach F i g. 2 bringbar ist. In der Lage nach F i g. 1 ist die Kupplung 31, 32 eingerückt und befinden sich zwei auf der Hilfssteuerwelle 33 festsitzende Hilfssteuerkurvenscheiben 36, 37 in Wirklage gegenüber ihnen zugeordneten Übertragungsstößeln 38 bzw. 39; in der Lage nach Fig.2 ist die Kupplung 31, 32 ausgerückt und sind die Hilfssteuerkurvenscheiben 36, 37 in unwirksamer Lage zu den Stößeln 38, 39 seitlich versetzt. Der Stößel 38 wirkt auf einen dritten Arm 18a des Übertragungshebels 18 und somit den Längsschlitten 5. Die z. B. vier Steuernocken der zugeordneten Hilfssteuerkurvenscheibe 36 haben je einen etwa spiralig ansteigenden Kurvenabschnitt für die Durchführung eines Gewindeschneidhubes, weshalb der Verlauf dieses Kur.enabschnittes so bestimmt sein muß, daß sich unter Berücksichtigung der Übertragungskinematik bei dem zu erzeugenden Gewinde eine konstante Sieigung ergibt; die vier Steuernocken der Hilfssteuerkurvenscheibe 36 haben ferner je einen steilen Kurvenabschnitt für den Schnellrücklauf des Schlittens 5. Die Hilfssteuerkurvenscheibe 37 hat Erhöhungen, die mittels des Stößels 39 und eines Hebels 40 auf den Querschlitten 4 einwirken, und zwar so, daß jeweils am Ende eines Gewindeschneidhubes des Längsschlittens 5 der Querschlitten 4 vom Übertragungshebel 17 abgehoben wird — zwecks Ausfahrens des Gewindeschneidmeißels 8 aus dem Werkstück — während dem Schnellrücklauf des Längsschlittens 5 abgehoben gehalten wird und vor Beginn des nächstfolgenden Gewindeschneidhubes im Zusammenwirken mit der Feder 20 wieder bis zur Anlage am Übertragungshebel 17 zurückgefabren wird. Diese durch, die Hilfsiteuerkurvenscheiben 36, 37 bewirkten Vorgänge wiederholen sichIn the exemplary embodiment shown schematically, the workpiece spindle 1 drives by means of a change gear 23 to 28 and a worm gear 29, 30 the driving, axially fixed part 31 of a Clutch on. The driven part 32 of this clutch is fixed on an auxiliary control shaft 33, which by Axial displacement by means of a z. B. with compressed air operated, double-acting piston and cylinder units 34,35 optionally in the position according to FIG. 1 or in those according to FIG. 2 can be brought. Able to F i g. 1, the clutch 31, 32 is engaged and there are two auxiliary control cam disks fixed on the auxiliary control shaft 33 36, 37 in action against them assigned transmission plungers 38 and 39; in the situation according to Figure 2, the clutch 31, 32 is disengaged and the auxiliary control cam disks 36, 37 are laterally offset in relation to the tappets 38, 39 in an inoperative position. The plunger 38 acts on a third arm 18a of the transmission lever 18 and thus the longitudinal slide 5. The z. B. four control cams of the associated auxiliary control cam 36 each have an approximately spiral rising curve section for the implementation of a thread cutting stroke, which is why the course of this Course section must be determined in such a way that, taking the transfer kinematics into account, gives the thread to be produced a constant thread; the four control cams of the auxiliary control cam 36 also each have a steep curve section for the rapid return of the carriage 5. The Auxiliary control cam 37 has elevations that are placed on the cross slide by means of the plunger 39 and a lever 40 4 act, in such a way that in each case at the end of a thread cutting stroke of the longitudinal slide 5 of the Cross slide 4 is lifted off the transmission lever 17 - for the purpose of extending the thread cutting chisel 8 from the workpiece - held lifted during the rapid return of the longitudinal slide 5 and before the beginning of the next thread cutting stroke in cooperation with the spring 20 back to the contact with the transfer lever 17 again will. This through, the auxiliary control cams 36, 37 effected processes repeat themselves

— wie dies für das Gewindestrehlen typisch ist — mit einer Kadenz, die von der Drehzahl der Werkstückspindel 1, dem Untersetzungsverhältnis der Getriebe 23 bis 28 und 29, 30 und der Anzahl der Nocken an den Hilfssteuerkurvenscheiben 36, 37 abhängig ist. Die Lage des Querschlittens 4, also die Eindringtiefe des Gewindeschneidmeißels 8 in das Werkstück W während den Gewindeschrseidhüben des Längsschlittens 5- as is typical for thread chasing - with a rate that depends on the speed of the workpiece spindle 1, the reduction ratio of the gears 23 to 28 and 29, 30 and the number of cams on the auxiliary control cam disks 36, 37. The position of the cross slide 4, that is to say the depth of penetration of the thread cutting chisel 8 into the workpiece W during the thread cutting strokes of the longitudinal slide 5

— somit auch die Zustellbewegung des Querschlittens 4 und Gewindeschneidmeißels 8 während dem ganzen Gewindestrehlvorgang — werden durch einen zugehörigen Sonderabschnitt des Profils der Hauptsteuerkurvenscheibe 14 gesteuert, welcher spiralig mit schwacher Steigung ansteigt Dabei ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß das Programmgerät 16 dafür sorgt — durch Einflußnahme auf die »elektrische Welle« zwischen den Motoren 2 und 10 — daß die Hauptsteuerwelle 13 während dem ganzen Gewindestrehlvorgang erheblich langsamer dreht als während dem Rest des Bearbeitungszyklus. Weiterhin ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß am Ende des Gewindestrehlvorganges bzw. der Zustellbewegung des Querschlittens 4 dieser letztere an der Anschlagsschraube 22 anstößt zur genauen Bestimmung der endgültigen Eindringtiefe des Gewindeschneidmeißels 8 in das Werkstück Wund der Längsschlitten 5 dann noch einen oder zwei Gewindeschneidhübe ausführt.- Thus also the infeed movement of the cross slide 4 and thread cutting chisel 8 during the whole Thread chasing process - are performed by an associated special section of the profile of the main control cam 14 controlled, which rises spirally with a slight slope. It is expedient provided that the programmer 16 takes care of this - by influencing the "electrical wave" between the motors 2 and 10 - that the main control shaft 13 during the whole thread chasing process rotates significantly slower than during the rest of the machining cycle. It is also expedient provided that at the end of the thread chasing process or the feed movement of the cross slide 4 of this the latter abuts the stop screw 22 for the precise determination of the final depth of penetration of the Tapping chisel 8 in the workpiece wound of the longitudinal slide 5 then one or two tapping strokes executes.

Die für das Gewindestrehlen erforderliche Verschiebung der Hilfssteuerwelle 33 von der Lage nach F i g. 2 in die Lage nach F i g. 1 wird, wie schon erwähnt, durch das Kolben- und Zylinderaggregat 34, 35 bewirkt; die hierzu erforderliche Steuerung der Druckluft oder des sonstigen Betriebsmittels erfolgt durch das Programmgerät 16; ähnliches gilt, wenn nach Beendigung des Gewindestrehlvorganges die Hilfssteuerwelle 33 in die Lage nach F i g. 2 zurückverstellt wird. Damit bei der erstgenannten Verschiebung die Hilfssteuerkurvenscheiben 36, 37 nicht an den Stößeln 38, 39 bzw. den zugehörigen Tastrollen 38', 39' anstoßen — zweckmäßig auch wenn die Verschiebung von der Lage nach F i g. 1 in jene nach F i g. 2 erfolgt — ist dafür zu sorgen, daß jeweils die Stößel 38, 39 bis außer Reichweite der Hilfssteuerkurvenscheiben 36, 37 verschoben sind. Die Hauptsteuerkurvenscheiben 14, 15 müssen also entsprechende Erhöhungen haben und zudem müssen nicht gezeigte Mittel vorgesehen sein, die dafür sorgen, daß der Stößel 38 mit dem Arm 18a des Hebels in Berührung bleibt und daß auch der Hebel 40 mit dein Querschlitten 4 und der Stößel 39 mit dem Hebel 40 in Berührung bleibt. Solche Mittel (nicht eingezeichnet) können z. B. aus auf die Stößel 38,39 einwirkenden Federn bestehen.The displacement of the auxiliary control shaft 33 from the position according to FIG. 1 required for the thread chasing. 2 in the situation according to FIG. 1 is, as already mentioned, caused by the piston and cylinder assembly 34, 35; the The control of the compressed air or other equipment required for this is carried out by the programming device 16; The same applies if the auxiliary control shaft 33 in the after completion of the thread chasing process Position according to FIG. 2 is reset. This means that the auxiliary control cam disks for the first-mentioned shift 36, 37 do not hit the tappets 38, 39 or the associated feeler rollers 38 ', 39' - useful even if the shift from the position according to FIG. 1 into those according to FIG. 2 is done - care must be taken that in each case the tappets 38, 39 are displaced beyond the reach of the auxiliary control cam disks 36, 37. The main control cam disks 14, 15 must have corresponding increases and must also Means not shown may be provided which ensure that the plunger 38 is in contact with the arm 18a of the lever remains and that the lever 40 with your cross slide 4 and the plunger 39 with the lever 40 in Touch remains. Such means (not shown) can, for. B. from springs acting on the tappets 38,39 exist.

Am beschriebenen Ausführungsbeispiel könnten mannigfache Änderungen vorgenommen werden. Die Kupplung 31, 32 könnte weggelassen sein. Die Hilfssteuerwelle 33 würde dann mit der Werkstückspindel 1 stets in Antriebsverbindung stehen. Die Verschiebung der Hilfssteuerwelle 33 könnte elektromagnetisch anstatt pneumatisch erfolgen.Various changes could be made to the exemplary embodiment described. the Coupling 31, 32 could be omitted. The auxiliary control shaft 33 would then be connected to the workpiece spindle 1 are always in drive connection. The displacement of the auxiliary control shaft 33 could be electromagnetic instead done pneumatically.

Es wäre ferner denkbar, daß das Gewindestrehlen von den Hauptsteuerkurvenscheiben ganz unabhängig wäre, indem unter anderem die Zustellbewegung durch einen hydraulischen Kolben- und Zylinderaggregat erfolgen würde.It would also be conceivable that the thread chasing is completely independent of the main cam disks would be by, among other things, the infeed movement being carried out by a hydraulic piston and cylinder unit would.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Automatic lathe set up for thread chasing with at least two turning tool carriers having cross slides with longitudinal and transverse slides, the movements of which are on one Main control shaft seated cams are derived by transmission lever, characterized in that that an optionally on and off auxiliary control shaft (33) with two auxiliary cam discs (36, 37) is provided, the first auxiliary cam (36) via a plunger (38) with a third arm (18a) of the transmission lever (18) assigned to the longitudinal slide stands, and wherein the second auxiliary cam (37) via a plunger (39) at one end of a attacks additional transmission lever (40), the other end of which rests on the cross slide (4).

2. Automatic lathe according to claim 1, characterized in that the infeed movements of the the cross slide (4) seated thread cutting chisel (8) from the main control cam (14) are derived.