DE2515106A1

DE2515106A1 - Drehbank

Info

Publication number: DE2515106A1
Application number: DE19752515106
Authority: DE
Inventors: Andre Bertin
Original assignee: Premax S A
Current assignee: Premax S A
Priority date: 1975-01-14
Filing date: 1975-04-07
Publication date: 1976-07-15

Description

Drehbank (Priorität vom 14. Januar 1975, Schweiz, Nr. 399/75) Die Erfindung betrifft eine Drehbank mit wenigstens einem nicht drehenden Schneidwerkzeug, das von einem oszillierenden bzw. hin- und hergehenden Teil gehalten ist und mit einem in Drehung versetzten Werkstück zusammenwirkt.
Diese Drehbank zeichnet sich durch Einrichtungen zum Verändern des Abstandes zwischen der Mitte der Verschwenkung des Organs und dem Kontaktpunkt des Werkzeugs mit dem Werkstück als Funktion der Winkelstellung des hin- und hergehenden Organs aus, d. h. durch Einrichtungen zum Ändern des radial gemessenen Abstandes zwischen dem Kontaktpunkt und der Achse der das Werkstück tragenden Spindel, wobei dieser Abstand dem Bearbeitungsradius des Werkstücks entspricht.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch das Funktionsprinzip einer Drehbank, deren Drehstahl von einem hin- und hergehenden Organ gehalten ist, wobei der diesen Maschinen zueigene Nachteil veranschaulicht wird, der erfindungsgemäß beseitigt ist.
Fig. 2 zeigt in einer Ansicht wie Fig. 1 schematisch das Funktionsprinzip einer Drehbank, wobei zwei verschiedene Maßnahmen gezeigt sind, um den vorstehenden Nachteil auszuschließen.
Fig. 3 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht ein Teil einer ersten Ausführungsform einer Drehbank.
Fig. 4 zeigt perspektivisch eine Einzelheit einer Variante dieser Ausführungsform.
Fig. 5 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht ein Teil einer zweiten Ausführungsform einer Drehbank.
Fig. 6 zeigt im Axialschnitt ein Teil einer dritten Ausführungsform einer Drehbank.
Fig. 7 zeigt in einer Stirnansicht eine Einzelheit einer vierten Ausführungsform einer Drehbank.
Fig. 8 zeigt in einer Seitenansicht eine Einzelheit der Ausführungsform von Fig. 7.
Fig. 9 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht einen Abschnitt der vierten Ausführungsform der Drehbank.
Fig. 1 zeigt schematisch ein . Teil einer Drehbank 1, deren Rotationsmitte mit 0 bezeichnet ist und das mit einem Drehstahl zusammenwirkt, der schematisch mit 2 bezeichnet ist. Der Drehstahl wird von einem hin- und hergehenden Support gehalten, dessen Verschwenkungsmitte mit A bezeichnet ist. Fig. 1 zeigt, daß je nach dem, ob sich der Kontaktpunkt des Drehstahls 2 mit dem h7erkstück 1 in P1, d. h. in einem relativ großen Abstand zum Rotationszentrum 0 des Werkstücks 1, wenn der Bearbeitungsradius des Werkstückes R ist, oder in P2 befindet, d. h. in einem erheblich geringerem Abstand zum Zentrum 0, wenn der Bearbeitungsradius des Werkstückes r ist, sich der Schneidwinkel# des Drehstahls, d. h. der Winkel, den seine Schneidfläche 3 und der Radius des Werkstücks bilden, T.7elchor durch seinen Kontaktpunkt mit dem Drehstahl geht, ändert. Man sieht, daß der Winkell1 an der Kontaktstelle P1 deutlich größer ist als der Winkely 2 an der Kontaktstelle PL.
Damit ein Drehstahl unter guten Bedingungen arbeiten kann, muß sein Schneidwinkel einen optimalen Wert haben, der unabhängig vom Bearheitungsradius des Werkstückes konstant bleiben sollte, d. h. unabhängig von dem Abstand zwischen dem Kontaktpunkt des Drehstahls mit dem Werkstück und dem Rotationszentrum des Werkstücks.
Wenn der Schneidwinkel während der Verschiebung des Schneidstahls in Richtung des Rotationszentrums 0 des Werkstücks gänzlich unverändert bleiben soll, empfiehlt es sich, daß eine Korrektur ausgeführt wird, die auf zwei verschiedene Weisen erfolgen kann, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.
Im linken Teil von Fig. 2 ist die Stellung gezeigt, die der Drehstahl 2, der Radius OP1 und die Länge 2 des hin- und hergehenden Supports des Drehstahls haben. Diese Stellung ist auf den kleinen Kreis mit dem Radius r übertragen, der das Werkstück mit dem kleinen Durchmesser darstellt. Die Übertragung ist dabei so vorgenommen, daß der Schneidwinkel g unverändert bleibt, daß der Radius OP weiter durch das Zentrum 0 geht, daß die Länge C des Support des Drehstahls sich nicht ändert und daß die Verschwenkungsmitte A auf der Achse -OA1 bleibt. Damit diese verschiedenen Bedingungen erfüllt sind, muß der Kontaktpunkt des Drehstahls mit dem Werkstück bei P3 und die Schwenkmitte A des Supports des Drehstahls bei A3 liegen.
Im rechten Teil von Fig. 2 ist wiederum die Stellung gezeigt, die der Drehstahl 2 und der durch den Kontaktpunkt P1 des Drehstahls mit dem Werkstück vom Radius R gehende Radius haben. Diese Stellung ist auf den kleinen Kreis mit dem Radius r übertragen, der das Werkstück mit dem kleinen Durchmesser darstellt, wobei die Länge 6 des Supports des Drehstahls nicht unverändert bleibt, jedoch dafür gesorgt wird, daß sich sein Schwenkpunkt A1 nicht verschiebt. Damit die verschiedenen Bedingungen erfüllt sind, liegt der Kontaktpunkt des Drehstahls mit dem Werkstück in P4, wobei die Länge des Supports des Drehstahls zunimmt und von g nach L geht. Daneben ist ersichtlich, daß die Stellungen P3 und P4 bezüglich der Achse OA nicht symmetrisch sind.
Mit den Ausführungsformen und Varianten der in den Figuren 3 bis 6 gezeigten Drehbänke läßt sich die Korrektur entsprechend der im linken Teil von Fig. 2 gezeigten Anordnung ausführen, d. h. es wird die Verschwenkungsmitte des hin-und hergehenden Supports des Drehstahls verschoben. Bei den Ausführungsformen der Figuren 7 bis 9 wird die Korrektur entsprechend dem rechten Teil von Fig. 2 vorgenommen, d. h.
es wird die Länge des Supports des Drehstahls verändert.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform arbeitet der Drehstahl 4 mit einem Werkstück 5 zusammen, das durch die Spindel der Drehbank in Drehung versetzt wird, die sich in einem Spindelstock 7 dreht und die das Werkstück 5 in einem Futter 6 hält.
Der Drehstahl bzw. Drehmeißel 4 wird von einem hin- und hergehenden Support bzw. Schlitten 8 gehalten, der auf einer Welle 9 sitzt und der in Richtung des Pfeils 1o in die eine oder die andere Richtung verschwenkbar ist. Ein Elektromotor 11, der von einem nicht gezeigten Gestell gehaltert ist, das bezüglich der Welle 9 fest ist, treibt diese über eine Schnecke 12 und ein Schneckenrad 13.
Um die Position der Mitte der Welle 9 als Funktion der Winkelstellung des hin- und hergehenden Supports 8 zu ändern, ist diese Welle auf einem Schlitten 14 drehbar angebracht, der sich um eine Achse 15 parallel zur Achse 9 dreht und bei 16 auf die schematisch gezeigte Art und Weise durch den Maschinenrahmen gehaltert ist. Die Welle 9 hat einen Ansatz 9a, der einen Zapfen 17 trägt, welcher auf einem ortsfesten Nocken 18 aufliegt. Während der Verschiebungen des Supports 8 in Richtung des Pfeils 10 verschiebt sich der Zapfen 17 längs des stationären Nockens 18, wodurch eine Bewegung des Supports 8 in Richtung des Pfeils 19 durch Drehung des Supports 14 um seine Achse 15 hervorgerufen wird. Infolge dieser Maßnahme ändert sich die Position der Schwenkmitte des Supports 8 mit dessen Winkelstellung. Es genügt, wenn dem Nocken 18 das gewünschte Profil gegeben wird, damit jeder Winkelstellung des Supports 8 eine Stellung seiner Schwenkmitte derart entspricht, daß der Schneidwinkel des Drehstahls 4 konstant bleibt. Da der Support 14 eine Hin-und Herbewegung um seine Achse 15, also keine geradlinige Bewegung, ausführt, verschiebt sich die Mitte der Welle 9 längs eines Kreisbogens und nicht längs einer Geraden.
Im Hinblick auf die geringe Amplitude der Verschiebungen des Supports 14 und des relativ großen Abstandes zwischen den Achsen der Welle 9 und der Achse 15 ist jedoch dieser Fehler vernachlässigbar. Darüber hinaus kann dieser Fehler auf einfache Weise dadurch korrigiert werden, daß man dem Nocken 18 ein entsprechendes Profil gibt.
Die in Fig. 4 gezeigte Variante unterscheidet sich von der Ausführungsform von Fig. 3 dadurch, daß der Ansatz 20a der Welle 20 des Supports 8 des Drehstahls 4 einen scheibenförmigen Nocken 21 hat, der an einer Rolle 22 anliegt, die um eine feste Achse 23 drehbar ist. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise dieser Anordnung der der Ausführungsform von Fig. 3.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wirkt der Support 24 des Drehmeißels 4 mit einem zu bearbeitenden Stück 25 zusammen und wird von einer Welle 26 getragen, die drehbar in einer exzentrischen Längsbohrung 27 einer Büchse 28 sitzt. Die Welle 26 wird durch einen Motor 11 wie bei der Ausführungsform von Fig. 3 über eine Schnecke 12 und ein Schneckenrad 13 angetrieben. Bei dieser Ausführungsform ist die Büchse 28 jedoch drehbar in dem Maschienenrahmen 29 angebracht und fest mit einem Zahnrad 30 verbunden, welches mit einem Rad 31 kämmt, das mit einem Ritzel 32 verbunden ist, welches seinerseits mit einem Rad 33 kämmt, das von der Welle 26 getragen wird.
Durch diese Antriebsart ergibt sich, daß die Drehung der Welle 26 in die eine Richtung oder die andere synchron die Drehung der Büchse 28, die sich darauf dreht, herbeiführt, so daß die Mitte der Welle 26 verschoben wird.
Die in Fig. 6 gezeigte Konstruktionsvariante ist im Prinzip der Anordnung der Ausführungsform von Figur 5 sehr ähnlich. Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform wird der Support 34 des Drehmeißels von einer Welle 35 getragen, die durch einen exzentrischen Durchgang 36 geht, der in einer Büchse 37 vorgesehen ist, die ihrerseits drehbar in dem Maschinenrahmen 38 angebracht ist. Das hintere Ende der Welle 35 trägt eine Büchse 40, die darauf mit Hilfe eines Nutkeils 39 aufgekeilt ist und auf der ein Schneckenrad 41 befestigt ist, welches mit einer Schnecke 42 kämmt, die von einem nicht gezeigten Motor angetrieben wird. Dadurch kann die Welle 35 in der einen Richtung oder der anderen Richtung gedreht werden. Demzufolge wird auch der Support 34 des Drehmeißels in die eine oder andere Richtung verschwenkt. Der gleiche Motor, der die Schnecke 42 antreibt, treibt auch synchron dazu eine Schnecke 43 an, die mit einem Schneckenrad 44 kämmt, welches auf der Büchse 37 sitzt. Auf diese Weise ändert sich die Winkelstellung der Büchse 37 und demzufolge die Stellung der Achse der Welle 35 mit der Winkelstellung des Supports 34 des Drehmeißels.
Bei der in den Figuren 7 bis 9 gezeigten Ausführungsform wirkt der Drehmeißel 45 mit einem Werkstück 46 zusammen und sitzt auf einem zweiteiligen Support. Auf dem einen Teil 47 ist der Drehmeißel 45 befestigt. Das andere Teil 48 ist bei 49 an dem Maschinenrahmen angelenkt. Das Teil 47 kann bezüglich des Teils 48 in Richtung des Pfeils So gleitend verschoben werden. Der Spindelstock 51, der die Spindel trägt, an der das Werkstück 46 befestigt ist, trägt einen stationären Nocken 53, auf dem das Teil 47 des Supports des Drehmeißel aufliegt, welches gegen diesen Nocken durch eine Feder 53 gedrückt gehalten wird, die in Fig. 8 schematisch gezeigt ist. Es genügt, dem Nocken 52 ein solches Profil zu geben, daß jeder Winkelstellung des Supports 47, 48, der sich längs des Pfeils 53 (Fig. 7) verschiebt, eine Länge des Supports derart entspricht, daß der Schneidwinkel des Drehstahls 45 konstant bleibt.

Claims

PATENTANSPRUCHE

1. Drehbank mit wenigstens einem nicht drehenden Schneidwerkzeug, das von einem hin- und hergehenden Organ gehalten ist und mit einem in Drehung versetzten Werkstück zusammenwirkt, gekennzeichnet durch Einrichtungen (9, 9a, 17, 18; 20, 20a, 21, 22, 23; 26, 27, 28, 29; 35, 36, 37, 38; 47, 52) zum Ändern des Abstandes zwischen der Schwenkmitte (A) des oszillierenden Organs (8, 24, 34, 43, 48) und der Kontaktstelle (P1 bis P4) des Werkzeugs (2, 4, 45) mit dem Werkstück (5, 25, 46) als Funktion der Winkelstellung des hin- und hergehenden Organs (8, 24, 34, 43, 48), d. h. zur Änderung des radial gemessenen Abstandes zwischen der Kontaktstelle (P1 bis P4) und der Achse (0) der Spindel, welche das Werkstück (5, 25, 46) trägt, wobei dieser Abstand dem Bearbeitungsradius (R, r) des Werkstücks (5, 25, 46) entspricht.

2. Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (9, 9a, 17, 18; 20, 20a, 21, 22, 23; 26, 27, 28, 29; 35, 36, 37, 38) derart wirken, daß die Verschwenkungsmitte (A) des sich hin- und herbewegenden Organs (8, 24, 34) verschoben wird.

3. Drehbank nach Anspruch 1 oder 2, dadurchhgekennzeichnet, daß die Einrichtungen (9, 9a, 17, 18, 20, 20a, 21, 22, 23) so wirken, daß die Schwenkmitte (A) im wesentlichen längs einer Geraden verschoben wird, die durch die Mitte (0) der Spindel geht.

4. Drehbank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hin- und hergehende Organ (8) auf einem Support (14) angelenkt ist, der seinerseits schwenkbar an dem Maschinenrahmen sitzt.

5. Drehbank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eins der beiden Elemente, nämlich des hin- und hergehenden Organs (8) oder des Maschinengestells, einen Taster (17, 21) trägt, der mit einem Nocken (18, 22), der an dem anderen Element, nämlich dem Maschinengestell oder der hin- und hergehenden Organ (8), befestigt ist, derart in Kontakt steht, daß während der Oszillationsbewegung des Organs (8) eine Relativbewegung zwischen dem Nocken (18, 22) und dem Taster (17, 21) herbeigeführt wird, aufgrund derer der Support (14) des hin- und hergehenden Organs (8) sich um seine Drehachse (15) auf dem Maschinengestell (16) derart verschiebt, daß Verschiebungen der Schwenkachse des hin- und hergehenden Organs (8) erzeugt werden.

6. Drehbank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hin- und hergehende Organ (24, 34) drehbar in einer Rohrhalterung (27, 28, 36, 37) sitzt, die ihrerseits derart angebracht ist, daß sie sich um sich selbst am Maschinengestell (29, 38) um eine zur Schwenkachse des hin- und hergehenden Organs (24, 34) parallele Achse, jedoch exzentrisch dazu drehen kann.

7. Drehbank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das hin- und hergehende Organ (24, 34) und die Rohrhalterung (27, 28, 36, 37) synchron derart angetrieben werden, daß die Stellung der Achsverschwenkung des Organs sich als Funktion seiner Winkelstellung ändert.

8. Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (47, 52) derart wirken, daß sie die Länge (L,t) des hin- und hergehenden Organs (47, 48) ändern.

9. Drehbank nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das hin- und hergehende Organ aus zwei Teilen (47, 48) besteht, die bezüglich einander gleitend verschiebbar sind, wobei das eine Teil (48) an dem Maschinengestell angelenkt (49) ist und das andere Teil (47) das Werkzeug (45) trägt, und daß eines der beiden Elemente, nämlich das Teil (47) des'hin- und hergehenden Organs, welches das Werkzeug (45) trägt, oder das Maschinengestell, einen Taster aufweist, der mit einem an dem anderen Element, nämlich an dem Maschinengestell oder dem das Werkzeug (45) tragenden Teil (47) des hin- und hergehenden Organs, befestigten Nocken (52) derart in Kontakt steht, daß während der Hin- und Herbewegungen des Organs eine Relativbewegung zwischen dem Nocken (52) und dem Taster (47) erzeugt wird, aufgrund derer das das Werkzeug (45) tragende Teil (47) des hin- und hergehenden Organs sich bezüglich des Teils (48) des Organs verschiebt, welches an dem Maschinengestell angelenkt (49) ist, wodurch eine Änderung der Länge des hin- und hergehenden Organs (47, 48) bewirkt wird.