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Stangenvorschub für Drehautomaten
Die Erfindung betrifft
einen Stangenvorschub für Drehautomaten, bei welchem das mittels in einem Revolverkopf
verankerten Werkzeugen zu bearbeitende Material in Form einer Stange von der dem
Revolverkopf gegenüberliegenden Seite her den Antrieb durchsetzt, dort während der
Bearbeitung eingespannt und danach bei gelöster Einspannung um die jeweilige Werkstücklänge
vorgeschoben wird.
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Der Vorschub erfolgt bei allen bekannten Drehautomaten dieser Art
stets von hinten her. d.h. von der der Bearbeitungsseite gegenüberliegenden Seite
des Antriebs her. Es sind bereits verschiedene Vorschubsmechanismen bekannt, worunter
besonders der Gewichtsvorschub gebräuchlich ist.
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Die bisher bekannten Ausführungen weisen eine Reihe sehr wesen licher
Nachteile auf: so bleiben von jeder Stange stets relativ große Reststücke als Abfall.
nämlich in der Länge des Abstands zwischen dem Vorschubeingriff und der Werkstückeinspannung.
Dieser Umstand wiederum macht es aus Gründen der Wirtschaftlichkeit erforderlich,
möglichst lange Stangen zu verwenden, obgleich diese die Bearbeitung erschweren
und verlangsamen. weil trotz mehrfacher Führung eine gewisse Durchbiegung unvermeidbar
ist, die zu relativ starkem Schlagen und damit zu Unwuchten führt. die zu sehr geringen
Drehzahlen zwingen. Kurze Stangen würden eine wesentlich höhere Drehzahl erlauben
und auch ein genaueres Bearbeiten ermöglichen. aber zu einem unvertretbar
hohen,
prozentualen \enteil an nicht mehr verwertbaren Restlängen führen. Weitere Nachteile
der bekannten Ausführungen liegen in der mangelnden Genauigkeit der jeweiligen Vorschubstrecken,
die oft zu beachtlichem Ausschuß führen können, falls nicht eine die Wirtschaftlichkeit
herabsetzende Kontrolle und fallweise Korrektur vorgesehen wird. Dieser Nachteil
tritt insbesondere dort stets ein, wenn die besondere Form des Drehteils einen mehrfachen
Vorschub am selben Werkstück erforderlich macht. Hier müssen die Zwischenvorschubeinstellungen
in aller Regel von Hand vorgenommen bzw. korrigiert werden. um die gewünschte Genauigkeit
zu gewährleisten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Vorschub an Stangenautomaten
so auszubilden, daß er bei höchster Vorschubgenauigkeit auch in mehrfachem Vorschub
am selben Drehteil die Ausnutzung jeder Stange bis auf ein nur sehr kurzes Restteil
ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß von den in
den Revolverkopf eingesetzten Werkzeugaufnahmen mindestens eine mit einem automatisch
steuerbaren, zur Stange passenden opannwerkzeug so ausgerüstet ist, daß es in itrbeitsstellung
eine zur Stange koaxiale Lage einnimmt. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
schematisch
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine ausschnittsweise
Seitenansicht auf die Bearbeitungsseite eines Drehautomaten mit Stangenantrieb und
mit Werkzeugen bestücktem Revolverkopf und Fig. 2 den beispielsweisen Bearbeitungsablauf
eines Drehteils einschl. seines Vorschubs in sechs Phasen a bis f.
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In Fig. 1 ist das prinzip eines Stangenautomaten üblicher Bauart schematisch
veranschaulicht. Die Stange 1 wird von hinten her in den Antrieb 2 eingeschoben
und an dessen Ausgang von einer automatisch lösbaren Einspannung 3 während der Bearbeitung
gehalten. Ihr freies Fnde ragt um das dem herzustellenden Drehteil entsprechendes
Maß über die Einspannung 3 hinaus.
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Der Revolverkopf 4 ist radial mit im Beispielsfall acht Werkzeugaufnahmen
5 bestückt, in die die verschiedenen Werkzeuge 6 eingespannt sind. Er kann in automatischer
Steuerung Längsbewegungen in Richtung zur Stange 1 hin und von ihr weg und Querbewegungen
ausführen sowie zum Werkzeugwechsel gedreht werden. iille diese Bewegungen werden
vorprogtammiert mit höchster Genauigkeit gesteuert und die vielfältigen Bewegungen
und Bewegungswechsel können beliebig kombiniert werden. Besonders bei numerisch
gesteuerten NC-Automaten ist die Variations- und Kombinationsmöglichkeit in beliebiger
Folge und Programmlänge nahezu unbegrenzt. rauch die Zahl der Werkzeugaufnahmen
5
kann in bekannter Weise in mehrere Ebenen des Revolverkopfs 4 erweitert werden.
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Die Erfindung sieht für derartige Stangenautomaten vor, mindestens
eine der Werkzeugaufnahmen 5a mit einem automatisch steuerbaren Spannwerkzeug 7
auszurüsten und in den Revolverkopf 4 so einzusetzen, daß es bei richtiger Einstellung
des Revolverkopfs 4 koaxial zur Stange 1 ausgerichtet ist, Diese Ausrüstung ermöglicht
es, den Vorschub der Stange 1 in die automatische Steuerung des gesamten Bearbeitungsprozesses
zu integrieren, so daß beispielsweise der in Fig. 2 in sechs Phasen veranschaulichte
rbeitsablauf wie folgt entsteht: a) Nach Fertigstellen und Abschneiden des fertigen
Drehteils ragt noch ein kurzer Stummel der Stange 1 aus dem Antrieb 2 heraus; der
Revolverkopf 4 wird gedreht, bis das Spannwerkzeug 7 in Arbeitsstellung steht.
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b) der Revolverkopf 4 wird vorgeschoben. bis - unter gleichzeitiger
Abschaltung des Antriebs 2 - das Spannwerkzeug 7 den Stummel der Stange 1 umgreift;
hiernach wird das Spannwerkzeug 7 geschlossen und gleichzeitig bzw. unmittelbar
darauf die Einspannung 3 geöffnet.
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c) Der Revolverkopf 4 wird um die genaue Vorschublänge zurück bewegt,
wonach die Einspannung 3 geschlossen und das Spannwerkzeug 7 wieder gelöst wird.
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d) Der Revolverkopf 4 fährt voll zurück und zieht das offene Spannwerkzeug
7 vom Ende der Stange 1 ab; der Antrieb 2 wird wieder eingeschaltet.
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e) Der Revolverkopf 4 wird gedreht, bis das erste Werkzeug 6 für den
ersten Bearbeitungsgang in lirbeitsstellung steht.
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f) Die Bearbeitung beginnt und läuft entsprechend dem eingestellten
Programm in bekannter Weise ab.
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Wie sich aus dem vorbeschriebenen, beispielsweisen Ablaufschema ergibt.
kann der Vorschub in beliebiger Weise und Länge, ebenso auch beliebig oft am selben
Drehteil über beliebige.
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auch wechselnde Teillängen erfolgen, da alle automatisch steuerbaren
Bewegungen des Revolverkopfs 4 auch für den Vorschub ausnutzbar sind. Zweckmäßigerweise
sind sowohl beim Erfassen des Stangenendes 1 (b) wie auch nach erfolgtem Vorschub
(c) sowohl das Spannwerkzeug 7 wie auch die Einspannung 3 beide eine kurze Zeitspanne
lang geschlossen. wodurch zwangsläufig die Länge des Vorschubs absolut gleich dem
Weg ist, den die eingesteuerte Schlittenbewegung des Revolverkopfs 4 ausführt.
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Dies trifft dann ebenso auch bei mehrstufigem Vorschub am selben Drehteil
zu, so daß auch in solchen Fällen keine unwirtschaftliche Kontrolle und Korrektur
des jeweiligen Teilvorschubs erforderlich wird.
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Für die konstruktive Ausbildung des Spannwerkzeugs 7 bietet der Stand
der Technik vielfältige Grundlagen - es kann z.B.
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als Druckspannzange oder etwa als automatisch spannbares Dreibackenfutter
o.dgl. ausgebildet sein. Die Betätigung kann hydraulisch oder pneumatisch erfolgen,
in welchem Falle die Zuleitung des Betätigungsmediums 7a über einen Drehverteiler
7b in das Spannwerkzeug 7 mündet, und die Steuerung kann in bekannter Weise über
Magnetventile o.dgl. erfolgen. >wndrerseits kann im gleichen Sinn das Spannwerkzeug
7 auch z.B.
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elektrisch bzw. elektromagnetisch gesteuert werden, wie es auf anderen
Gebieten der Technik bereits gebräuchlich ist.
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Das Spannwerkzeug 7 kann mit seiner Werkzeugaufnahme 5a eine Einheit
bilden, die als geschlossenes Ganzes in den Revolverkopf 4 einzusetzen ist. Eine
zweckmäßige Ausbildung kann auch darin bestehen, daß die erkzeugaufnahme 5a getrennt
vom Spannwerkzeug ausgebildet ist und mit ihm lösbar zu verkuppeln ist, so daß das
gleiche Spannwerkzeug 7 durch wahlweise Verkupplung mit verschiedenen Werkzeugaufnahmen
5a ohne sonstige hinderung für verschiedene Arten von Revolverköpfen 4 vorgesehen
werden kann. Dies ermöglicht eine rationelle Fertigung und geringe Lagerhaltung
der erfindungsgemäßen Zusatzeinrichtung für Stangenautomaten aller Art.
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Selbstverständlich steht dem nichts im Wege, auf einem Revolverkopf
4 mehrere Spannwerkzeuge 7 z.B. mit verschiedenen Spanndurchmessern aufzusetzen,
wenn etwa ein mehrstufiger Vorschub am selben Drehteil erfolgen soll, wobei in der
zweiten
Vorschubstufe die Spannzange 7 auf das inzwischen schon
angedrehte und dünner gewordene btangenende passen muß. auch hierzu kann bei öfterem
Programmwechsel die vorbeschriebene, getrennte Ausbildung des Spannwerkzeugs 7 und
der Werkzeugaufnahme 5a von Vorteil sein.
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Schließlich kann es ferner zweckmäßig sein, wenn das Spannwerkzeug
7 oder schon die Werkzeugaufnahme 5a frei drehbar ausgebildet ist, in welchem Falle
das sonst während des Vorschubs erforderliche Abschalten des Antriebs 2 unterbleiben
kann.
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Die Vorteile der Erfindung liegen einmal darin, daß die Genauigkeit
der Vorschublängen stets optimal gewährleistet ist und insbesondere auch bei mehrfachem
Vorschub unvermindert bleibt, wodurch zeitraubende Kontrollen und Korrekturen vermieden
werden. Der erfindungsgemäße Vorschub kann darüber hinau alle vorhandenen Steuerungen
des Revolverkopfs 4 ausnutzen, was einerseits eine wesentlich größere Variationsbreite
der Automatik bietet. als dies bei den bisher bekannten Vorschubeinrichtungen möglich
war, und andrerseits wird für die Steuerung des Vorschubs keinerlei zusätzliche
Einrichtung benötigt, da seine Steuerorgane in jedem Drehautomat bereits vorhanden
sind. Schließlich ermöglicht die Frfindung die Verwendung sehr kurzer Stangen, die
durch das Fehlen der Unwucht höhere Drehzahlen und höhere Genauigkeiten ermöglichen.