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Vorrichtung zum spaiabhebenden Bearbeiten
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der Zahnenden von Zahnrädern Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschrieben ist.
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Es sind Vorrichtungen und Maschinen der eingangs beschrieben Art bekannt,
bei denen der Werkzeugspindelstock von Hand aiL-treibbar verschieblich gelagert
ist. Für eine Vorrichtung oder Maschine mit einem automatischen Arbeitsablauf ist
der hierfiir praktisch unbewegliche Werkstückspindelstock unzweckmäßig; denn das
automatische Zurückziehen des Werkzeugspindelkastens reicht für einen Werkstückwechsel
häufig nicht aus.
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Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
bzw. Maschine zu erstellen, die für den Werkstückwechsel im Rahmen eines selbsttätigen
Arbeitsablaufs, insbesondere für größere Werkstücke, geeigneter ist als die bekannten
Maschinen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Vorrichtung
gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
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Die Richtungen der Verstellbarkeit können in allen drei Koordinaten
liegen. Es können auch Schwenkbarkeiten vorgesehen sein.
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Eine einfache und für ein automatisches Beladen zweckmäßige Bauform
ergeben die Merkmale des Anspruchs 2. Für einen automatischen Arbeitsablauf der
betreffenden Maschine sind die Merkmale des Anspruchs 3 nützlich, wobei die Steuerung
durch Endschalter, Nocken und Schaltern oder von einem anderen
Programmträger
aus erfolgen kann. Eine einfache und auch einfach zu steuernde Maschine ergibt das
Merkmal des Anspruchs 4.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind aus der folgendeii
Beschreibung zu entnehmen.
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Die Erfindung ist anhand eilles mit den Figuren 1 und 2 gezeigten
Ausfü)rtJngsbeispiels besclriebll.
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Fig. 1 zeigt eine Zahnkantenbearbeitungsmaschine, auf der die Erfindung
angewendet ist.
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Fig. 2 zeigt die Maschine nach Fig. 1 von oben.
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Auf einem Maschinengestell 1 ist auf einem hin- und herbewegbar gefiihrten
Werkstückschlitten ein Werkstückspindelstock 3 aufgebaut, in dem eine Werkstückspindel
4 drehbar gelagert ist.
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An dem den unten beschriebenen Werkzeugen zugewendeten Ende ist die
Werkstückspindel mit einer auswechselbaren Spannvorrichtung 5 versehen, in die das
Werkstück 6, z.B. eiii Stirnrad oder ein Kegelrad o. dgl., eingespannt werden kann.
Die Werkstückspindel wird für ein Abrunden der Zahnenden mit einem Fingerfräser
kontinuierlich gedreht oder sie führt zur Bearbeitung beispielsweise mit einem sogenannten
Glockenfräser eine schrittweise Teilungsbewegung aus. Mit dem vorher erwähnten Schlitten
kann das Werkstück relativ zum Werkzeug oder zu den Werkzeugen eingestellt werden,
d.h. es kann ihm oder ihnen mehr oder weniger genähert werden, wie unten beschrieben
ist.
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An der Seite des Maschinengestells 1, an der sich das Werkstück 6
befindet, ist an einer vertikalen Wand eine Längsführung 7 für einen horizontal
verschiebbaren Unterschlitten 8 vorgesehen.
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Auf dem Unterschlitten sind zwei Gehäuse 9, 10 horizontal verschiebbar
und
feststellbar gelagert. Hierfür ist auf dem Unterschlitten eine weitere Führung 11
und Klemmschrauben 12 vorgesehen. In den Gehäusen ist je eine vertikale Rundführung
angebracht, die einen zylinderischen Schieber 14 aufnimmt. Der Schieber ist in der
Rundführung drehbar und mit den unten beschriebenen Mitteln verschiebbar gelagert
sowie mit mindestens einer Spannschraube 15 festklemmbar, wozu das Gehäuse in nicht
gezeichneter weil bekannter Weise geschlitzt oder eine andere Klemmvorrichtung vorgesehen
sein kann.
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Am oberen Ende ist auf dem Schieber ein Kopf 16 aufgeschraubt, der
auf der Oberseite mit einer "schiefen Ebene" 17 versehen ist. Diese schiefe Ebene
ist geneigt zur Längsachse des Schiebers angeordnet. Sie nimmt einen Werkzeugspindelkasten
18, 19 auf, der auf der schiefen Ebene schwenkbar und feststellbar angeordnet ist,
wozu unter der schiefen Ebene eine kreisförmige T-Nute vorgesehen ist. Die Befestigung
mittels T-Nuten, Nutensteinen und Schrauben ist bekannt und braucht daher nicht
beschrieben zu werden.
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In dem Gehäuse 9 ist ein Stößel parallel zur Achse der Rundführung
verschiebbar gelagert, der unter den Kopf 16 greift.
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Am unteren Ende ist der Stößel mit einer Mutter versehen. In diese
Mutter greift eine Vorscllubspindel ein, die drehbar aber nicht längsverschiebbar
im Gehäuse gelagert ist. Außen ist die Vorschubspindel mit einem Vierkant 24 od.
dgl. versehen, auf den ein Schlüssel o. dgl. gesteckt werden kann. Mit dem Stößel
kann der Schieber angehoben werden; wird die Vorschubapindel nachgelassen, dann
rutscht der Schieber durch eigenes Gewicht oder durch geeignete Mittel angetrieben
nach unten. Mit diesen
Mitteln kann die Höhe des Werkzeugspindelkastens
eingestellt werden. Das Gehäuse ist mit einer vertikalen Spindelmutter versehen,
in die eine Verstellspindel 26 (Fig. 1) eingreift, mit deren Hilfe das Gehäuse iIL
der oben erwähnten Führung 11 verschoben werden kann, wenn die Klemmschrauben gelöst
sind.
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Im Werkzeugspindelkasten ist eine Werkzeugspindel 27 drehbar gelagert.
Für den Antrieb der Drehung der Werkzeugspindel ist ein Elektromotor 28 vorgesehen.
An dem dem Werkstück zugewendeten Ende ist in der Werkzeugspindel in bekannter Weise
das Werkzeug 29, ein Fingerfräser, Glockenfräser od. dgl. eingespannt. Insbesondere
wenn als Werkzeug ein Glockenfräser benutzt wird, muß das Werkzeug außer der erwähnten
Drehbewegung noch eine Längsbewegung iii Richtung seiner Achse ausführen. Zu diesem
Zweck ist die Werkzeugspindel in einer bekannten und daher nicht gezeichneten hin-
und hergehenden Pinole gelagert, die von einem nicht gezeicineten drehbaren Antriebsnocken
angetrieben wird. Die hin- urid hergehende Bewegung des Werkzeugs wird abhängig
von der Teilungs- oder Drehbewegung des Werkstücks angetrieben und gesteuert, so
daß die Hin- und herbewegung der Pinole der Werkzeugspindel auf die Teilungsbewegung
oder Drehbewegung der Werkstückspiridel abgestimmt ist. Werdeii die Zahnenden abgerundet,
dazin kann die Vorrichtung so eingerichtet sein, daß nicht das Werkzeug 29 sondern
das Werkstück 6 eine axiale hin- und hergehende Bewegung ausführt.
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Der Werkzeugspindelkasten und damit das Werkzeug kann in eine gewählte
geneigte Lage relativ zum Werkstück eingestellt werden, indem der Werkzeugspindelkasten
auf der schiefen Ebene 17 gedreht und festgespannt wird und dann der Schieber 14
im Gehäuse
so gedreht und festgeklemmt wird, daß das Werkzeug die
gewünschte Lage relativ zum Werkstück einnimmt. So kann die Werkzeugspindel eine
Winkellage einnehmen, wahlweise zwischen der Horizontalen bis zu dem Winkel, den
die schiefe Ebene maximal aufweist.
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Mit dem Unterschlitten 8 wird folgender Zweck erfüllt. Auf dem Maschinengestell
1 kann neben dem Werkstückschlitten 2 mit dem Werkstückspindelstock 3 ein zweiter
antreibbarer Schlitten mit Spindelstock aufgestellt werden. In Fig. 2 ist das Maschinengestell
entsprechend groß gezeichnet aber nicht der zweite Spindelstock mit Schlitten und
Schlittenführung. Bei einer solchen Anordnung kann der Unterschlitten mit den Werkzeugen
zwischen den beiden Werkstückspindeln - von hydraulischen Mitteln 7 angetrieben
- hin- und herpendelri, wobei an dem jeweils freien Werkstückspindelstock das Werkstück
gewechselt wird. Kommt ei derartiges Verfahren an der Maschine nicht in Frage, daiiri
ka der Unterschlitten fortfallen.
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An der Unterseite des Werkstückschlittens 2 ist ein Ausleger vorgesehen,
an dem eine Kolbenstange 40 befestigt ist, die an ihrem freien Ende einen Kolben
41 trägt. Der Kolben ist in einem Zylinder 42 dicht gefiihrt, der im Maschinengestell
1 befestigt ist. Zylinder und Kolben bilden Kammern 43,44, die mit Druckmittel beschickt
werden können. Zu diesem Zweck sind an dem Zylinder Leitungen 44,45 angeschlossen,
die von einer Steuereinrichtung 46 kommen. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise
ein bekannter Steuerschieber sein, der die betreffenden Leitungen und damit die
Kammern 43,44 wahlweise mit der Druckmittel-Versorgungseinrichting, schematisch
dargestellt mit
Pfeil 48, oder mit einem Rückfluß, dargestellt mit
Pfeil 49, verbindet. Die Steuereinrichtung 47, also z.B. der besagte Steuerschieber,
wird abhängig von dem Bewegungsablauf der Maschine gesteuert, so z.B. von Endschaltern,
die von der sich drehenden Werkstückspindel betätigt werden oder von einem Programmträger
aus, z.B. einer Nockentrommel. Das Steuergerät kann auch von einem anderen Programmträger,
z.B. Loch- oder Magnetband, gesteuert werden.
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Der Hub des hin- und herverstellbaren Werkstückschlittens kann mit
einstellbaren Anschlägen 50,51 und einem Gegenanschlag 52 begrenzt werden.
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Mit der hydraulischen oder pneumatischen Antriebseinrichtung kann
der Werkstückspindelstock am Ende der Bearbeitung zurückgezogen werden, um das Werkstück
zu wechseln. Er kann auch zum Werkzeugwechsel zurückgezogen werden. Es kann auch
eine hin-und hergehende Bewegung ausgeführt werden, um die Zahnenden abzurunden.
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Statt des Kolben-Zylinderpaares kann auch eine Vorschubspindel vorgesehen
sein, die hydraulisch oder elektrisch antreibbar ist.