DE2520480A1 - Vorrichtung an einer drehmaschine zum drehen einer kegelflaeche - Google Patents

Vorrichtung an einer drehmaschine zum drehen einer kegelflaeche

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DE2520480A1 DE19752520480 DE2520480A DE2520480A1 DE 2520480 A1 DE2520480 A1 DE 2520480A1 DE 19752520480 DE19752520480 DE 19752520480 DE 2520480 A DE2520480 A DE 2520480A DE 2520480 A1 DE2520480 A1 DE 2520480A1
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  • Turning (AREA)

Description

252Ü48U Licht, Schmidt, Hansm^ ί Η „ ? mann Patentanwälte
München: Dipl.-Ing. Martin Licht
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann
' Patentanwälte Licht. Hansmann. Herrmann -8 München 2 · Theresienstr. 33 ' Oppenau: Dr. Reinhold Schmidt
8 München 2 Theresienstraße 33
7. Mai 1975
ML/vL
HARDINGE BROTHERS, INC. Elmira, New York
V. St. A.
Vorrichtung an einer Drehmaschine zum Drehen einer
Kegelfläche
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an einer Drehmaschine zum Drehen einer Kegelfläche mit einer am Bett der Drehhank befestigten Schablone, auf der ein Fühler entlanglauft, der an dem von dem Bettschlitten geführten Querschlitten angeordnet ist.
Diese Vorrichtung ist vorzugsweise als ein Zusatzgerät ausgebildet, das sich nachträglich an einer Drehmaschine, etwa nach US-PS 3 663 999/ anbringen läßt. Es handelt sieh bei dieser Drehmaschine um eine Maschine mit Programmsteuerung, die selbsttätig zahlreiche Arbeitsgänge auszuführen vermag.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung zum Drehen einer Kegelfläche so auszugestalten, daß sie nach Wunsch ein- und ausschaltbar ist und im ausgeschalteten Zustande die Schlittenbewegungen, die gegebenen-
Telefon (089) 281202 Telegramm: üpatli München Bayer. Vereinsbank München, Kto.-Nr. 882495 Postscheck München Nr. 163397-802
ORIGINAL INSPECTED
falls unter Programmsteuerung stehen, nicht stört.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schablone auf ihrem am Bett angeordneten Halter zur wahlweisen Berührung mit dem Fühler verstellbar angeordnet und mit einem Antrieb versehen ist, durch den sie aus einer ersten Lage, in der sie mit dem Fühler zusammenzuwirken und dadurch die Relativbewegung des Querschlittens zur Spindelachse zu steuern vermag, in eine zweite Lage verstellbar ist, in der sie durch den Fühler nicht berührt werden kann.
Vorzugsweise Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Dank der wahlweisen Verstellbarkeit der Schablone in ihre wirksame Lage oder in ihre ausgeschaltete Lage kann man an einer Kegeldreharbeit schnell auf gewöhnliche Drehvorgänge übergehen, ohne hierzu die Winkeleinstellung der Schablone ändern zu müssen. Die Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich leicht als Zubehör ausgestalten, das sich nachträglich an einer vorhandenen Maschine anbringen läßt, ohne daß diese hierzu wesentlich abgeändert werden müßte. Während einer Kegeldreharbeit, bei der die Schablone den Querschlitten verschiebt, erfährt die Schablone, die starr abgestützt ist, keine wesentliche Verlagerung. Die Dreharbeiten können daher mit großer Genauigkeit durchgeführt werden.
Der zum Heben oder Senken der Schablone dienende Verstellantrieb läßt sich leicht so abdichten, daß Späne oder andere Verunreinigungen nicht eintreten können. Wird die Vorrichtung nach der Erfindung als Zubehör für eine programmgesteuerte Drehmaschine ausgestaltet, dann kann der Schablonenantrieb durch die Programmsteuerung gesteuert werden,
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ohne daß dies wesentliche Änderung erfordert.
Die Verstellbarkeit der Schablone beschränkt sich also nicht auf den Anstellwinkel ihrer Pührungsflache sondern erstreckt sich auch auf ihre Lage gegenüber dem Bett der Drehmaschine. Der Einstellwinkel der Schablone läßt sich sehr genau bestimmen.
Eine relative Drehung von Zylinder und Kolben des Versteilantriebes für die Schablone ist durch eine Einrichtung verhindert, durch die der relative Hub von Zylinder und Kolben nicht wesentlich beeinträchtigt wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. In diesen zeigen
Fig. i einen Aufriß der Vorrichtung an einer Drehmaschine,
Fig. 2 den Schablonenhalter im Grundriß,
Fig. 3 einen lotrechten Längsschnitt durch den Schablonenhalter mit der im Aufriß dargestellten Schablone,
Fig. 4 den Schablonenhalter in Seitenansicht mit Bezug auf Fig. 2 von rechts betrachtet,
Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung des Schablonenhalters in größerem Maßstabe, teilweise im Schnitt,
Fig. 6 in kleinerem Maßstabe den in Fig. 3 gezeigten Schnitt des Schablonenhalters mit im Aufriß dargestelltem Kolben und
Fig. 7 den Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 5.
Die Drehmaschine, die mit der Vorrichtung nach der Erfindung ausgerüstet ist, hat ein Bett 8, einen darauf angeordneten Spindelstock 12 zur Aufnahme der drehbar gelagerten Spindel 10, einen Bettschlitten 14, der in
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Richtung des Pfeiles A auf der Gleitbahn l6 des Bettes 8 verschiebbar ist, und einen Querschlitten 18, der auf dem Bettschlitten 14 in waagerechter Richtung geradlinig quer zur Gleitbahn l6 verschiebbar ist. Auf dem Querschlitten 18 ist um eine lotrechte Achse drehbar ein Revolverkopf 20 gelagert, der einen Kranz von Werkzeughaltern trägt, wie bei 22 und 24 ersichtlich. Der Bettschlitten 14 und der Querschlitten 18 können auf ihren Gleitbahnen durch hydraulische oder pneumatische Antriebe oder sonstwie in bekannter Weise verschiebbar sein. Da es sich beim vorliegenden Beispiel um die Drehmaschine nach US-PS 3 663 999 handelt, bedarf die Drehmaschine keiner näheren Beschreibung.
Die Vorrichtung zum Drehen einer Kegelfläche enthält einen am Bett 8 befestigten Halter 28 mit einer Schablone 26 und einen an dieser Schablone entlanglaufenden Fühler, der im vorliegenden Falle von einem Läufer 30 gebildet wird und am Querschlitten 18 angebracht ist und von diesem aus abwärts ragt. Der Schablonenhalter 28 ist verstellbar am Bett 8, Io angebracht. Zu diesem Zweck hat das Bett eine T-Nut 36, in der zwei Kopfbolzen 32 und 3^ verschiebbar gelagert sind, mit deren Hilfe der Halter 28 befestigt ist. Man kann auf diese Weise den Schablonenhalter 28 längs der Bettgleitbahn l6 zwischen dem Spindelstock 12 und dem die Programmsteuerung 38 aufnehmenden Gehäuse verschieben.
Das die Anschiagtrommel 42 aufnehmende, vom Querschlitten getragene Gehäuse 40 hat einen Ansatz 44, der den Schablonenfühler in Gestalt einer Läuferrolle 45 trägt. Diese kann sich in der beschriebenen Weise an die Schablone 26 anlegen, um bei Antrieb des Bettschlittens 14 an dieser Schablone entlangzulaufen und dadurch den Querschlitten zu verschieben.
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Die Schablone 26 hat die Gestalt einer Führungsschiene 46, die an einem Schablonenträger in Gestalt eines Zylinders 56 drehbar und feststellbar befestigt ist. Zu diesem Zweck sitzt die Führungsschiene 48 der Schablone 26 durch Schrauben 50 und 52 befestigt an einem zylindrischen Teil 48, der in der Bohrung 54 des Zylinders 56 drehbar geführt und durch eine Klemmscheibe 64 feststellbar ist, die man mit Hilfe von Schrauben 58, 60 und 62 festziehen kann. Lockert man diese Schrauben, dann kann man den zylindrischen Teil 48 samt der Führungsschiene 46 der Schablone 26 in der Zylinderbohrung 54 verdrehen und am Zylinder 56 wieder festklemmen, wenn die gewünschte Winkelstellung gegenüber dem Querschlitten erreicht ist. Zur Erleichterung der Winkeleinstellung der Führungsschiene 46 der Schablone 26 kann der Zylinder 56 mit einer Teilung 66 versehen sein.
Nunmehr sei der Schablonenhalter 28 mit Bezug auf die Figuren 3» 5 und 6 im einzelnen erläutert.
Die Führungsschiene 46 der Schablone kann mittels eines im Schablonenhalter 28 befindlichen Antriebes ein- und ausgeschaltet, nämlich entweder bis in den Bewegungsbereich des Fühlers 30 angehoben oder unter diesen Bewegungsbereich abgesenkt werden. Zu diesem Zweck ist der vom Zylinder 56 gebildete Träger der Schablone in dem den Halter 28 bildenden Gehäuse 68 auf- und abwärts gleitend geführt und gleitet dabei auch auf einem in ihm befindlichen Kolben 70, der starr mit dem Gehäuse 68 verbunden ist. Der Zylinder 56 ist bei 72 ausgebuchst und seine obere Kammer 110 ist durch eine Deckelplatte 74 abgeschlossen, während die untere Zylinderkammer 112 durch einen Zylinderdeckel 76 verschlossen ist, der von unten in den Zylinder 56 eingeschraubt ist. Zur Abdichtung der Zylinderkammern dienen Schnurringe 78 und 80, die an den Enden der Buchse 72 angeordnet sind. Gegen Eindringen von Spänen oder Verunreinigungen in das Gehäuse
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dient ein Dichtungsring 82, der in eine Ringnut des Gehäuses 68 eingesetzt ist und auf der Außenfläche des Zylinders 56 gleitet, wenn sich dieser im Gehäuse 68 verschiebt.
Der Kolben 70 hat eine zweiteilige Kolbenstange 86, die aus einem Kern 88 und einer Hülle 90 besteht. An ihrem unteren Ende ist die Kolbenstange 86 starr mit einer Kappe 92 verbunden, die durch Schraubenbolzen 100 am Gehäuse 68 befestigt ist. Der Befestigung der Kolbenstange 86 an der Kappe 92 dient eine Unterlegscheibe 94t» die auf die Hülle 90 aufgeschoben und durch einen Sprengring 98 gesichert und bei 96 an der Kappe 92 angeschraubt ist. Der Sprengring greift in eine Ringnut der Hülle 90 der Kolbenstange ein. Der Kern 88 der Kolbenstange ist in die Hülle 90 bei 102 eingeschraubt und dadurch an ihr befestigt. Das obere Ende 104 der Kolbenstange 86 geht durch den Kolben 70 hindurch und trägt auf ihrem oberen Ende eine aufgeschraubte Mutter 106, die den Kolben 70 abwärts an eine Ringschulter 108 der Kolbenstange andrückt. Auf diese Weise ist das ganze Aggregat, das aus dem Kolben 70, der zweiteiligen Kolbenstange 88, 90 und der Mutter 106 besteht, innerhalb des Gehäuses 68 starr an diesem befestigt und steht daher fest, während sich der Zylinder 56 auf dem Kolben aufwärts und abwärts verschieben kann.
Der Abdichtung der Zylinderkammern 110 und 112, des Kolbens 70 und der Mutter 106 dienen zwei Dichtungen 114 und Il6 und eine dazwischenliegende Scheibe 118, die zwischen der Mutter 106 und dem Kolben 70 zusammengeklemmt werden.
Dem Zu- und Abfluß des Triebmittels zur Zylinderkammer 110 dient ein Schlauch mit einer Schlauchkupplung 120, eine Bohrung 122 der Kappe 92, eine Bohrung 124 der Hülle 90 der Kolbenstange und Bohrungen 126, 128 des Kerns 88 der Kolben-
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stange 86. Der Zu- und Abführung des Triebmittels zur Kolbenkammer 112 dient ein Schlauch mit einer Schlauchkupplung 130, eine Bohrung 132 der Kappe 92, eine Bohrung 134 der Hülle 90 der Kolbenstange und eine äußere Längsnut 136 des Kolbenstangenkerns 88. Der Raum 138 zwischen dem auf- und abbeweglichen Zylinder 56 und der Kappe 92 des Kolbenstangenhalters 28 ist durch eine Bohrung 140 dieses Kolbenstangenhalters mit dem Freien in Verbindung, damit die Außenluft freien Zugang und Abfluß hat. Die Zylinderkammer 112 ist gegenüber dem Raum 138 durch Dichtungsringe 142 und 144 abgedichtet, die in Ringnuten der Bohrung des Zylinderdeckels 112 eingesetzt sind und an der Kolbenstange anliegen, ua bei der Auf- und Abbewegung der Kolbenstange 86 de*i Austritt des Triebmittels in den Raum 138 zu verhindern. Die Kolbenstange 86 ist mit Ringnuten zur Aufnahme von Schnurringen 146, 148, 150, 152 und 154 versehen, die der Abdichtung dienen.
Damit sich die am Zylinder 56 festgeklemmte Schablone 26 nicht ungewollt verdrehen kann, muß der Zylinder 56 gegen Drehung gesichert sein, wenn der Fühler 30 an der Schablone anliegt. Zu diesem Zweck ist der Zylinder 26 auf seiner einen Seite bei 156 abgeflacht. An die Abflachung legt sich ein Lagerkörper in Gestalt einer Rolle 158 an, die aus gehärtetem Stahl besteht und im Gehäuse 68 um eine waagerechte Achse 160 drehbar gelagert ist. Ein mittlerer Abschnitt dieser Achse 160 bildet einen Exzenterzapfen 162, Fig. 7, auf dem die Rolle 168 gelagert ist und der sich zwischen gleichachsigen Abschnitten 164 der Achse 160 befindet. Durch Drehen der Achse kann man die Rolle stramm an die Abflachung 156 des Zylinders 56 andrücken und dadurch jede Drehung des Zylinders 56 verhindern, ohne dadurch die Verschiebbarkeit des Kolbens 56 in Achsrichtung zu beeinträchtigen. In eingestellter Lage wird die Achse I60 dadurch festgeklemmt, daß ein Kopf des
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Zapfens mit seiner Fläche I65 durch Festziehen einer Mutter 167 an das Gehäuse 68 angepreßt wird.
Die Wirkungsweise ist folgende: Will man einen Abschnitt des Werkstücks keglig bearbeiten, dann schaltet man den an die Kupplung 13O angeschlossenen Schlauch auf Abfluß und führt durch den anderen Schlauch über die Schlauchkupplung 120, die Bohrungen 122, 124, 126 undl28 der Kammer 110 das Triebmittel zu, beispielsweise eine Triebflüssigkeit. Dadurch wird der Zylinder 56 solange aufwärts verschoben, bis er mit seinem Zylinderdeckel 76 zur Anlage an der Unterseite I66 des ortsfest angebrachten Kolbens 70 kommt. Dadurch wird die Führungsschiene 46 der Schablone in die Bewegungsebene des Fühlers 30 angehoben. Alsdann werden der Querschlitten 18 und der Längsschlitten 14 gleichzeitig mit bestimmt gewählten Vorschubgeschwindigkeiten derart angetrieben, daß der Fühler 30 des Querschlittens 18 zur Anlage an der Schablonenfläche 168 gelangt und während des ganzen Arbeitsganges auf dieser entlangläuft. Da das Werkzeug mit dem Revolverkopf 20 und durch diesen mit dem Querschlitten 18 starr verbunden ist, dreht die Maschine das Werkstück in einem Winkel ab, der dem Einstellwinkel der Schablonenschiene 46 entspricht. Dabei liegt die Rolle 158 spielraumfrei an der Abflachung 156 des Kolbens 56 an und verhindert daher eine Verdrehung des Kolbens 56 um dessen Zylinderachse. Will man alsdann den Werkzeugvorschub ohne die Vorrichtung zum Drehen einer Kegelfläche bewirken, dann schaltet man den an der Schlauchkupplung 120 befestigten Schlauch auf Abfluß und beschickt die Zylinderkammer 112 mit dem Druckmittel über die Schlauchkupplung I30, die Bohrungen 132 und 134 und die Nut I36, wodurch der Zylinder 56 soweit abwärts getrieben wird, bis der Zylinderdeckel 76 an der Kappe 92 anliegt. Wenn das der Fall ist, dann befindet sich diejSchablone 26, 46 unterhalb der Ebene, in der sich der Fühler 30 bewegt. Die Schablone hat daher keinen
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Einfluß mehr auf die Vorschubbewegungen des Querschlittens
gegenüber der Spindel 10.
Zum Umschalten der beiden Schläuche auf Druck oder
Abfluß dient ein magnetgesteuerter Umsteuerschieber, dessen Magnetspule an einen der Schalter der Programmsteuerung angeschlossen werden kann, die in der oben erwähnten US-PS
beschrieben ist. Insbesondere Figur 2 dieser Patentschrift
zeigt einen zum Anschluß an den Umsteuerschieber geeigneten Schalter 40, der durch einen Nocken 36 der Programmsteuerung 20 umschaltbar ist. Dieser Schalter 140 bewirkt daher die
Aufwärtsbewegung der Schablone 26 bei einer bestimmten Lage des Revolverkopfes. Auf diese Weise läßt sich die beschriebene Vorrichtung als Zusatzgerät verwenden, das an die selbsttätige Drehmaschine der erwähnten amerikanischen Patentschrift angebaut werden kann.
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Claims (14)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    ( l.J Vorrichtung an einer Drehmaschine zum Drehen einer Kegelfläche mit einer am Bett der Drehbank befestigten Schablone, auf der ein Fühler entlangläuft, der an dem von dem Bettschlitten geführten Querschlitten angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (28) auf ihrem am Bett (8) angeordneten Halter (28) zur wahlweisen Berührung mit dem Fühler (30) verstellbar angeordnet und mit einem Antrieb (56, 70) versehen ist, durch den sie aus einer ersten Lage, in der sie mit dem Fühler (30) zusammenzuwirken und dadurch die Relativbewegung des Querschlittens (18) zur Spindelachse zu steuern vermag, in eine zweite Lage verstellbar ist, in der sie durch den Fühler (30) nicht berührt werden kann.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (30) von einem am Querschlitten (18) starr gelagerten Läufer gebildet wird.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 für eine Drehmaschine mit einer Programmsteuerung für die Bewegung des Bettschlittens und des Querschlittens zwecks wahlweiser Bewegung des Querschlittens längs einer von zahlreichen Bahnen mit Bezug auf die Spindel, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellantrieb (56, 70) der Schablone durch die Programmsteuerung (38) derart steuerbar ist, daß der Fühler (30) nur bei der Bewegung des Querschlittens (l8) auf manchen der Bahnen zur Anlage an der Führungsfläche (168) der Schablone (26) gelangt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schablonenhalter (28) aus einem Gehäuse (68) und aus einem darin gleitend geführten Schablonenträger (56)
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    besteht, der durch den Verstellantrieb verschiebbar ist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellantrieb für die Schablone (26) aus Zylinder (56) und Kolben (70) besteht.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der zum Verstellantrieb gehörige Zylinder (56) den Schablonenträger bildet, der in dem Gehäuse (68) verschiebbar geführt ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schablonenträger bildende Zylinder (56) gleitend auf dem Kolben (7O) angeordnet ist, der starr mit dem.Gehäuse (68) verbunden ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das den Schablonenhalter (28) bildende Gehäuse (68) mit einer Innenfläche auf einer Außenfläche des den Schablonenträger bildenden Zylinders (56) gleitet, und daß diese Außenfläche eine abgeflachte Stelle (156) hat, an der ein zum Schablonenhalter (28) gehöriges Lagerelement (158) anliegt.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement (158) eine Rolle ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (158) auf einem Exzenterzapfen (162) einer Achse (160) gelagert ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die den Exzenterzapfen (162) aufweisende Achse (160) drehbar und feststellbar am Schablonenhalter (28) angeordnet ist.
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  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schablonenhalter (28) am Bett (8) der Drehbank verstellbar befestigt ist.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (168) der Schablone (26) uii eine Achse dreheinstellbar ist, die lotrecht zur Bewegungsebene des Fühlers (30) verläuft.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) ein doppelt wirkender Kolben ist und die Kolbenstange (88, 90) Kanäle (128, 136) für den Zufluß und Abfluß des Treibmittels zu den beiden Zylinderkammern (HO, 112) enthält.
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