DE2623161B2

DE2623161B2 - Einrichtung zur Erzeugung von insbesondere Innengewinden auf Mehrspindel-Drehautomaten

Info

Publication number: DE2623161B2
Application number: DE19762623161
Authority: DE
Inventors: Gustav 4800 Bielefeld Grafahrend; Eckehard Ing.(Grad.) 4972 Loehne Malten; Ewald Ing.(Grad.) 4800 Bielefeld Rottmann; Hubert 4900 Herford Scholz
Original assignee: Gildemeister AG
Current assignee: DMG Mori AG
Priority date: 1976-05-22
Filing date: 1976-05-22
Publication date: 1978-06-08
Also published as: GB1558918A; IT1116921B; JPS52143588A; FR2351749B1; FR2351749A1; DE2623161A1; DE2623161C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung von insbesondere Innengewinden auf Mehrspindel-Drehautomaten, die in Art einer Gewindestrehleinrichtung aufgebaut ist und bei rotierend angetriebener Werkstückspindel mit einem einen Bewegungszyklus mit mehreren Durchgängen vollführenden Werkzeug versehen ist, für dessen Längs-, Anstell- und Abhebebewegungen eine Kurvensteuerung vorgesehen ist und dessen die Spanungsdicke ergebende Zustellung durch eine entsprechende Bewegung eines die Einrichtung tragenden Seitenschlittens des Automaten erfolgt.

Bei den bekannten Strehleinrichtungen wird ein Meißel mit einer Schneide in Form des zu schneidenden Gewindes eingesetzt. Der Strehlmeißel selbst steht beim Strehlen, während das Werkstück rotiert. In im Durchschnitt 10 bis 20 Durchgängen des Strehlmeißels ist das Gewinde fertiggestellt. Dem Strehlen sind jedoch auf Mehrspindel-Drehautomaten insbesondere bei der Bearbeitung langspanender Materialien, wie sie bei Kaltfließpreßteilen, tiefgezogenen Werkstücken u. dgl. vorkommen, recht enge Grenzen gesetzt. Bei derartigen Materialien ist selbst unter Berücksichtigung der bestmöglichen Schnittwerte und der bestmöglichen Schneidengeometrie eine annähernd störungsfreie Produktion nicht möglich. Es muß vielmehr der Automat laufend zum Entfernen der Späne angehalten werden und es kommt häufig zum Werkzeugbruch. Ist schon das Erzeugen eines Außengewindes problematisch, so ist oft die Erzeugung eines Innengewindes gar nicht mehr möglich, da die langen Wirrspäne nicht aus dem Gewindeloch herausgebracht werden können.

Es ist jedoch auch das Fräsen der Gewinde gerade im Zusammenhang mit Mehrspindel-Drehautomaten durchaus problematisch. Beim Kurzgewindefräsen läuft ein Rillenfräser, der keine Steigung aufweist und der die Länge des zu schneidenden Gewindes hat, rotierend um und wird quer in das Werkstück gefahren, das, um die Steigung zu erzielen, eine schraubenförmige Vorschubbewegung vollführt. Das Gewinde wird dabei in voller Tiefe bei etwa 1V₆ bis 1V₃ Umdrehung des Werkstückes hergestellt

Es lassen sich zwar auf diese Weise langspanende Werkstoffe bearbeiten, doch läßt sich das Kurzgewindefräsen nur mit äußerst großem, wirtschaftlich kaum zu rechtfertigendem Aufwand auf Mehrspindel-Drehautomaten durchführen, da die Hauptspindeln bei derartigen Drehautomaten alle mit gleicher Drehzahl umlaufen und die sich aus der übrigen Bearbeitung der Werkstücke ergebende Drehzahl für das Kurzgewindefräsen viel zu hoch ist Für das Kurzgewindefräsen müßte praktisch die betroffene Hauptspindel im Schleichgang angetrieben werden, was zu einem außerordentlich großen maschinenseitigen Aufwand führt

Beim Gewindefräsen im Einstechverfahren wird ein Rillenfräser, der eine Steigung aufweist, auf der ganzen Gewindelänge radial zum Werkstück auf Gewindetiefe gefahren. Dabei müssen die Drehzahlen von Werkstück und Werkzeug gleich groß sein. Im Hinblick auf eine möglichst große Rundheit des erzeugten Werkstückes müssen große Fräser mit möglichst vielen Zähnen eingesetzt werden. Dies führt aber an der Wirkstelle zu außerordentlich großen Schnittgeschwindigkeiten, so daß, abgesehen davon, daß diese Art der Gewindeerzeugung nur für Außengewinde anwendbar ist, auf Mehrspindel-Drehautomaten praktisch nur Nichteisenmetalle sinnvoll bearbeitet werden können, da die sich ergebenden Schnittgeschwindigkeiten für Stähle viel zu hoch sind und beispielsweise Werkstücke aus Stahl praktisch zu einem Verbrennen des Werkzeuges führen würden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit der die Erzeugung von Innengewinden in Werkstücken auch aus langspanendem Werkstoff auf Mehrspindel-Drehautomaten üblicher Bauart einwandfrei gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das den Bewejgungszyklus in mehreren Durchgängen

vollführende Werkzeug in Art eines Kurzgewindefräsers in Umfangsrichtung gesehen abständige, aufeinanderfolgende Schneiden aufweist und rotierend angetrieben ist
Die Längs-, Anstell- und Abhebebewegungen werden wie beim Strehlen durchgeführt. Es erfolgt auch weiterhin eine Gewindeerzeugung durch einen Drehvorgang, jetzt aber mit einem Werkzeug, das in Umfangsrichtung gesehen abständige, aufeinanderfolgende Schneiden hat und rotierend angetrieben ist. Dies führt dazu, daß infolge der Lücken zwischen den Schneiden diese immer wieder außer Eingriff geraten und dadurch bei langspanenden Materialien immer wieder ein Spanbruch herbeigeführt wird, so daß bei der Fertigung von Außengewinden eine einwandfreie

^5S Spanabfuhr möglich ist und bei der Erzeugung von Innengewinden nunmehr tatsächlich eine wirtschaftliche Fertigung überhaupt erst möglich ist, da die kurzen Späne auf übliche Weise aus dem Gewindeloch entfernt werden können, beispielsweise durch die übliche Spülung und auch durch die Rücklaufbewegungen des Werkzeugs.

Es ist ferner hervorzuheben, daß dadurch, daß die einzelnen Schneiden nur relativ kurzfristig in Eingriff stehen, sie sich immer wieder abkühlen können, so daß sich beispielsweise gegenüber dem Drehen mit dem normalen Strehler höhere Schnittleistungen erzielen lassen und/oder schwer zerspanbare Materialien besser bearbeitet werden können. Dies gilt gerade wegen der

Ausbildung des Werkzeugs als Kurzgewindefräser, der mit einer recht großen Anzahl von Einzelschneiden versehen ist Von besonderem Vorteil ist auch, daß diese Einrichtung ohne weiteres auch nachträglich in vorhandene Mehrspindel-Drehautomaten ohne besonderen Aufwand und ohne Eingriffe in die Maschine eingebaut werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Antriebswelle für die Drehbewegung des Werkzeuges auf dem Längsschlitten dec Automaten abgestützt, wodurch sich die Massenkräfte beim Anstellen und Abheben des Werkzeuges sehr gering halten lassen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Einrichtung gemäß der Erfindung in Schnittdarstellung,

Fig.2 einen Schnitt gemäß Schnittlinie H-II der

Fig.3 eine Schemadarstellung der Einrichtung innerhalb des Werkzeugraumes eines Mehrspindel-Drehautomaten,

F i g. 4 ein Werkzeug der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Die Einrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, das auf einer achsparallelen Prismenführung 2 (Fig.2) auf einem Seitenschlitten 3 des Mehrspindel-Drehautomaten angeordnet ist Damit ist die Möglichkeit gegeben, bei der Erzeugung von Innengewinden das Werkzeug 4 der Einrichtung für den Schaltvorgang der Spindeltrommel

5 aus dem Schwenkbereich der Werkstücke herauszuziehen. Zu diesem Zweck ist an einem Vorsatztrieb 12, der mit dem Gehäuse 1 fest verbunden ist, ein Gestänge

6 angelenkt, das die zusätzliche Längsbewegung von einer Sonderkurve 7 auf die Einrichtung überträgt.

Die zusätzliche Längsbewegung kann in Abwandlung dieser Ausführung selbstverständlich auch hydraulisch oder pneumatisch durchgeführt werden (nicht dargestellt).

Wie aus F i g. 3 ersichtlich, ist im Werkzeugraum des Mehrspindel-Drehautomaten an der Wand seines Antriebsständers 8 ein Wechselradgetriebe 9 angeordnet, das die Drehbewegung von der Zentral welle 10 des Drehautomaten abnimmt, sie übersetzt und über eine Gelenkwelle 11 und den Vorsatztrieb 12 auf die Steuerwelle 13 der Einrichtung überträgt. Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Hauptspindel 14 des Drehautomater:, die das Werkstück trägt, und dieser Steuerwelle 13 muß bei eingängigen Gewinden eine ganze Zahl ergeben, damit das Werkzeug 4 nach jedem Durchgang stets an der gleichen Stelle des Umfangs wieder zum Eingriff kommt

Auf der Steuerwelle 13 sind eine trommeiförmige Kurve 15 und eine Nockenkurve 16 angeordnet Die Längsbewegungen für den Schneidvorgang und für den Rücklauf zum Anfang des Gewindes werden von der Kurve 15 über eine Kurvenrolle 17 und einen

ίο Rollenbolzen 18 auf einen Schieber 19 übertragen. In diesem Schieber 19 ist die Werkzeugaufnahme 20 angeordnet, die um einen Drehpunkt 21 schwenkbar gelagert ist und von der Nockenkurve 16 gegen Federn 22 so bewegt wird, daß das Werkzeug 4 beim Rücklauf vom Werkstück 23 abhebt und dann wieder angestellt wird.

In der Werkzeugaufnahme 20 ist eine Spindel 24 gelagert, die das Werkzeug 4 aufnimmt Die Spindel 24 wird rotierend angetrieben derart daß das Werkzeug 4 bei der Fertigung von Innengewinden gegenläufig und bei der Fertigung von Außengewinden im gleichen Drehsinn wie das Werkstück rotierend angetrieben ist

Die Drehbewegung für diesen Drehantrieb wird ebenfalls von der Zentralwelle 10 des Drehautomaten abgenommen und über ein Wechselradgetriebe 25, eine Antriebswelle 26, eine Hülse 27 und eine Gelenkwelle 28 auf die Spindel 24 übertragen. Die Hülse 27 ist dabei in einem Gehäuse 29 gelagert, das wiederum verschiebbar auf einer Führung 30 auf dem Längsschlitten 31 des Drehautomaten angeordnet ist. Die Gelenkwelle 28 kann daher denkbar kurz gehalten werden.

Im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Zustellung des Werkzeuges 4, die die Spannungsdicke ergibt, durch die kontinuierliche Zustellbewegung des Seitenschlittens 3, auf dem die Einrichtung montiert ist, bestimmt In Abwandlung dieser Ausführungsform ist es auch möglich, nach jedem Durchgang die ganze Einrichtung auf dem Seitenschlitten 3 in radialer Richtung um einen bestimmten Betrag, der der Spannungsdicke entspricht, zu verschieben.

Wie aus Fig.4 ersichtlich, ist das Werkzeug 4 mit mehreren Reihen von Schneiden 4a versehen, wobei in jeder Schneidenreihe in Umfangsrichtung gesehen abständig über den Umfang verteilt mehrere Schneiden aufeinander folgen, die zwischen sich Lücken haben. Es ist damit praktisch einem Kurzgewindefräser nachgebildet

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Erzeugung von insbesondere Innengewinden auf Mehrspindel-Drehautomaten, die in Art einer Gewindestrehleinrichtung aufgebaut ist und bei rotierend angetriebener Werkstückspindel mit einem einen Bewegungszyklus mit mehreren Durchgängen vollführenden Werkzeug versehen ist, für dessen Längs-, Anstell- und Abhebebewegungen eine Kurvensteuerung vorgesehen ist und dessen die Spanungsdicke ergebende Zustellung durch eine entsprechende Bewegung eines die Einrichtung tragenden Seitenschlittens des Automaten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das den Bewegungszyklus mit mehreren Durchgängen vollführende Werkzeug (4) in Art eines K.urzgewindefräsers in Umfangsrichtung gesehen abständige, aufeinanderfolgende Schneiden (4a) aufweist und rotierend angetrieben ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (26) für den Drehantrieb des Werkzeuges (4) über ein Gehäuse (29) verschieblich auf dem Längsschlitten (31) des Drehautomaten abgestützt ist