DE2928875A1

DE2928875A1 - Drehmaschine

Info

Publication number: DE2928875A1
Application number: DE19792928875
Authority: DE
Inventors: David Naumovitsch Tverskoj
Original assignee: TVERSKOJ
Current assignee: TVERSKOJ
Priority date: 1978-08-08
Filing date: 1979-07-17
Publication date: 1980-03-13
Also published as: IN151989B; US4248108A; SU734919A1; FR2432907B1; JPS5542797A; FR2432907A1; CH641071A5

Description

SCHIFF ν. FDNER STREHL SCHDBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf den Werkzeugmaschinenbau und insbesondere auf eine Drehmaschine.

Am vorteilhaftesten läßt sich die Erfindung in numerisch gesteuerten Längsdrehautomaten verwenden.

Bekannt ist eine Revolverdrehmaschine, auf deren Gestell verschiebbar ein Revolverkopf angebracht ist, der das Schneidwerkzeug trägt und für die Drehung mit dem Teilkopf verbunden ist. Der Teilkopf weist an seinem Umfang Nuten auf, deren Zahl der Zahl der Arbeitsstellungen des Revolverkopfes gleich ist, in die ein Prisma hineinragt, das über ein Gelenk mit einem Gleitstück verbunden ist, das mit dem Hydraulikzylinder des Teilantriebs zum Drehen des Revolverkopfes und für dessen Fixierung in der gedrehten Stellung verbunden ist. Der Revolverkopf dreht sich in jede nächste Arbeitsstellung der Reihe nach bei jedem Doppelhub des Hydraulikzylinders (UDSSR-PS 342324).

In dieser Revolverdrehmaschine kann der Revolverkopf in eine beliebige nächstfolgende Arbeitsstellung nicht auf dem kürzesten Wege eingestellt werden, da die Einstellung in die nächstfolgende Arbeitsstellung streng der Reihe nach beim Drehen in der einen Richtung geschieht, was die Zyklusdauer verlängert.

Außerdem ist ein Teilkopf bekannt, der in einem Stück mit dem Drehtisch ausgeführt ist, an dessen zylindrischem Teil Zähne vorgesehen sind, wobei die Höhe der Zähne analog den Zähnen eines Sperr-Rades langsam zunimmt und ihr Schritt dem Drehwinkel des Drehtisches gleich ist. Zum Drehen des Drehtisches dient ein Druckluftzylinder, dessen Kolbenstange mit einer Zahnstange verbunden ist, die mit einem mit dem Drehtisch verbundenen Zahn-

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rad in Eingriff tritt. Die Fixiervorrichtung für diesen Teilkopf enthält eine Klinke, die mit den Zähnen des Drehtisches in Eingriff tritt und auf einer an ruhendem Tragkörper befestigten Achse angebracht ist (JP-Anmeldung 50 - 1113)·

Dieser Teilkopf kann nicht in jede beliebige fixierte Stellung in der kürzesten Zeit auf dem kürzesten Wege eingestellt werden, da die Fixierung der Reihe nach bei jedem Zahn während der Drehung des Drehtisches in der einen Richtung erfolgt, was die Bearbeitungsdauer verlängert und somit eine Verminderung der Arbeitsleistung bewirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmaschine zu schaffen, in der die Vorrichtung zur Fixierung der Revolverkopfstellung und der Drehantrieb dieses Kopfes auf solche Weise miteinander verbunden sind, daß der Revolverkopf auf dem kürzesten Wege in eine beliebige nächstfolgende vorgegebene Stellung eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einer Drehmaschine, in der ein mit einem Drehantrieb kinematisch verbundener Revolverkopf an seiner Stirnfläche für das Schneidwerkzeug bestimmte Meißelhalter trägt und an seinem perlpheren zylindrischen Teil Zähne besitzt, deren Zahl der Zahl der Meißelhalter entspricht und die mit dem ausführenden Glied der Vorrichtung zur Fixierung der Revolverkopfstellung zusammenwirken, erfindungsgemäß der Drehantrieb des Revolverkopfes aus einem umsteuerbaren Elektromotor besteht und die Fixierungsvorrichtung einen Elektromagneten aufweist, dessen Anker über ein Gestänge mit dem ausführenden Glied verbunden ist, und ein Geber vorgesehen ist, der den Durchgang der Zähne durch die Fixierzone anzeigt und über einen Umschalter mit den Steuerkreisen des Elektromagneten und des Elektromotors elektrisch verbunden ist.

Zweckmäßigerweise wird der Geber zur Anzeige des Durchganges der Zähne durch die Fixierzone so angeordnet, daß er mit der Oberfläche der am Revolverkopf vorgesehenen Zähne unmittelbar zusammenwirkt.

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Diese Anordnung des Gebers zur Anzeige des Durchganges der Zähne durch die Fixierzone vereinfacht die Bauart und erhöht die Zuverlässigkeit der Revolverkopffixierung.

Zweckmäßigerweise wird in der Drehmaschine in der die kinematische Kette, die den Elektromotor mit dem Revolverkopf verbindet, ein Getriebe einschließt, auf der Welle dieses Getriebes ein Nocken mit Vorsprüngen befestigt, die den Zähnen des Revolverkopfes entsprechen, wobei der Geber zur Anzeige des Durchganges der Zähne durch die Fixierzone mit diesen Vorsprüngen zusammenwirkt.

Die Anordnung eines Nockens, der den Zahnen des Revolverkopfes entspricht und mit dem Geber zur Anzeige des Durchganges der Zähne durch die Fixierzone zusammenwirkt, ist dann zweckmäßig, wenn der Freiraum in der Revolverkopfzone begrenzt ist.

Die erfindungsgemäße Drehmaschine ermöglicht es, die Arbeitsleistung infolge der Reduzierung der zur Einstellung des Revolverkopfes auf dem kürzesten V/ege in eine beliebige Arbeitsstellung erforderlichen Zeit zu steigern.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch die Drehmaschine in einer Vorderansichtj Fig. 2 die Einzelheit I von Fig. 1 teilweise geschnitten; Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III von Fig. 2;

Fig. 4 einen Revolverkopf und einen Geber zur Anzeige des Durchganges der Zähne durch die Fixierzone, der mit der Zahnoberfläche in Kontakt steht;

Fig. 5 ein Blockschaltbild der Elektromotorsteuerungj

Fig. 6 eine elektrische Steuerschaltung für den Elektromagneten und den Elektromotor und

Fig. 7 ein elektrisches Schaltschema des Elektromotors.

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Die Drehmaschine hat ein Gestell 1 (Fig. 1), auf dem ein Werkstückspindelstock 2 mit einer Spindel 3 angebracht ist, die einen Antrieb 4 zur Drehung besitzt. An der Spindel 3 ist ein Futter 5 zur Einspannung der zu bearbeitenden nicht gezeigten Stange montiert. Auf Führungen 6 des Gestellte 1 ist ein Wagen 7 angeordnet, der einen Revolverkopf 8 trägt. Der Revolverkopf 8 trägt an seiner Stirnfläche Meißelhalter 9 (Fig. 2) zur Einspannung des Schneidwerkzeuges in Form von Meißeln 10. Der Revolverkopf 8 ist auf einer Achse 11 (Fig. 3) angebracht, die im Wagen 7 befestigt ist.

Am Revolverkopf 8 ist ein Zahnrad 12 befestigt, das über ein Getriebe 13 (Fig. 2) mit einem Elektromotor 14 zum Drehen des Revolverkopfes 8 beim Einstellen der Meißel 10 in die Arbeitsstellung verbunden ist. Das Getriebe 13 enthält ein Zahnrad 15» das auf einer nicht gezeigten Welle des Elektromotors 14 befestigt ist und mit einem Zahnrad 16 in Eingriff steht, das auf einer Zwischenwelle 17 befestigt ist, und ein Zahnrad 18, das mit dem Zahnrad 12 in Eingriff steht. Das Gehäuse 19 des Getriebes 13 ist mit Schrauben 20 am Wagen 7 befestigt. Am peripheren zylindrischen Teil des Revolverkopfes 8 sind Zähne 21 (Fig. 2) vorgesehen, deren Zahl der Zahl der Meißelhalter 9 entspricht, die mit dem ausführenden Glied 22 einer Vorrichtung 23 zur Fixierung der Revolverkopfstellung zusammenwirken. Die Fixierungsvorrichtung 23 enthält einen Elektromagneten 24, der an einem Kragstück 25 befestigt ist, das am Wagen 7 mit Schrauben 26 befestigt ist. Der Anker 27 des Elektromotors 24 ist mit dem Eisenkörper 28 mittels einer Feder 29 verbunden. Am Ende des Ankers 27 ist eine Gabel 30 befestigt, die mit dem einen Arm eines L-förmigen Hebels 31 über einen Stift 32 verbunden ist. An dem anderen Arm des L-förmigen Hebels 31 ist das ausführende Glied 22 befestigt. Der Hebel 31 ist auf einer Achse 33 angebracht, die an einem Anschlag 34 befestigt ist. Der Anschlag ist am Wagen 7 mit Schrauben 35 befestigt und weist eine Nut zum Durchtritt der Zähne 21 beim Drehen des Revolverkopfes 8 auf.

Am Wagen 7 ist ein Geber 37 (Fig. 2, 4) zur Anzeige des Durchganges der Zähne durch die Fixierzone, d.h. durch die Zone

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angebracht, in der sich das ausführende Glied 22 befindet. Der geber 37 kann ein Mikroschalter oder ein beliebiger anderer Geber bekannter Konstruktion sein, der für diesen Zweck geeignet ist. Der Geber 37 wirkt mit der Oberfläche der Zähne 21 beim Eintritt eines der Zähne 21 in die Fixierzone zusammen.

Wenn in der Revolverkopfzone der Geber 37 zur Anzeige des Durchganges der Zähne durch die Fixierzone nur unter Schwierigkeiten angeordnet werden kann, wird auf der Zwischenwelle 17 (Fig. 2) ein Nocken 38 mit Vorsprüngen 39 angebracht, die den Zähnen 21 des Revolverkopfes 8 entsprechen. Die Zahl der Vorsprünge 39 ist vom Übersetzungsverhältnis zwischen dem Zahnrad 12 des Revolverkopfes 8 und dem Zahnrad 16 der Zwischenwelle abhängig.

Der Geber 37 wirkt mit seinen Vorsprüngen 39 über einen Stößel 40 zusammen, der durch eine im Gehäuse 19 ausgeführte Bohrung hindurchtritt.

Das Getriebe 13 und die Fixiervorrichtung 23 sind von einem Deckel 41 abgedeckt.

Die Steuerung der Drehmaschine erfolgt von einem Programmträger 42 (Fig. 5), von dem die Information in ein NG-Steuersystem 43 gelangt, aus dem die Steuersignale in einen Relaisautomatik-Block 44 kommen, der den Elektromotor 14 ansteuert.

Der Relaisautoraatik-Block 44 schließt eine Steuerschaltung für den Elektromotor 14 und den Elektromagneten 24 ein, die aus Zwischenrelais 45 (Fig. 6) und 46 besteht, die von Schließkontakten 47 und 48-ähnliche Kontakte 43, Fig. 5, sitzen im NC-Steuersystem ,- sowie von einem Umschalter 49, Fig. 6, gesteuert werden, der von einem Kontakt 50 des Relais 45 und einem Kontakt 51 des Relais 46 zur Umsteuerung der Drehrichtung des Elektromotors 14 gesteuert wird.

Im Stromkreis des Umschalters 49 sitzt ferner ein Öffnungskontakt 52 eines Relais 53. In den Steuerkreis des Elektromagneten 24 und des Relais 53 sind der Geber 37 zur Anzeige des Durchgangs der Zähne durch die Fixierzone, Schließkontakte 50, 51

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und 54 der jeweiligen Relais 45, 46 und 53 sowie ein Öffnungskontakt 55 des Relais 46 geschaltet.

Im Steuerkreis des Elektromotors 14 (Fig. 7) sitzen Öffnungskontakte 56 und 57 sowie Schließkontakte 58 und 59 des Umschalters 49 (Fig. 6).

Die Drehmaschine arbeitet auf folgende Weise:

Alle zur Steuerung der Drehmaschine erforderlichen Daten werden auf den Programmträger 42 übertragen und gelangen in das NC-Steuersystem 43, das den gesamten Bearbeitungszyklus der Werkstücke steuert, und zwar die Drehung der Spindel 3, die Verschiebung des Wagens 7 mit dem Revolverkopf 8, das Auswechseln der Schneidwerkzeuge 10 in der Arbeitsstellung und anderes.

Die Einstellung des Revolverkopfes 8 in die Arbeitsstellung erfolgt bei dessen Drehung sowohl im Uhrzeigersinn (in der Zeichnung gesehen) wie auch entgegen dem Uhrzeigersinn (J¹A") in beliebiger Reihenfolge auf dem kürzesten Wege.

Während der Arbeit der Drehmaschine steht der Elektromotor 14 über die Kontakte 56 und 57 des Umschalters 49 stets unter Spannung und gewährleistet infolge des Moments, das über das Getriebe 13 auf das Zahnrad 12 Übertragen wird, ein ständiges Andrücken des Zahnes 21 an das ausführende Glied 22, das sich am Anschlag 34 befindet. Hierbei wirkt der Geber 37 mit der Oberfläche des Zahns 21 oder dem Vorsprung 39 des Nockens 38 ständig zusammen.

Die Einstellung des Revolverkopfes 8 in die nächste Arbeitsstellung bei dessen Drehen im Uhrzeigersinn "A" in der Zeichnung erfolgt auf folgende Weise: Vom Programmträger 42 gelangt in das Steuersystem 43 ein Befehl, auf den im Relaisautomatik-Block 44 der Kontakt 48 geschlossen wird, der das Relais 46 betätigt. Hierbei wird sein Kontakt 51 geschlossen, der Kontakt 55 aber geöffnet. Dabei wird der Umschalter 49 eingeschaltet und das Relais 53 sowie der Elektromagnet 24 werden stromlos gemacht. Die Kontakte 56 und 57 des Umschalters 49, die in die Wicklungen des Elektromotors geschaltet sind, werden abgeschal-

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tet, die Kontakte 58 und 59 aber eingeschaltet, wodurch der Elektromotor 14 umgesteuert wird. Der Revolverkopf 8 fängt an, sich im Uhrzeigersinn "A" zu drehen. Hierbei passieren die Zähne 21 die Fixierzone in der Nut 36 des Anschlags 34 und drehen das ausführende Glied 22 relativ zu der Achse 33, indem die von der Feder 29 bei Drehung des Ankers 27 ausgeübte Kraft überwunden wird. Jeder Zahn 21 wirkt mit dem Geber 37 zusammen. Nach dem Durchlauf der Fixierzone wird das ausführende Glied 22 von der Feder 29 über ein Gestänge an den Anschlag 34 angedrückt.

Nach dem Durchlauf der auf dem Programmträger 42 vorgegebenen Zahl der Zähne 21 durch die Fixierzone löst das Steuersystem einen Befehl aus, auf den im Block 44 der Kontakt 48 geöffnet wird, der das Relais 46 abschaltet, das mit seinem Kontakt 51 den Umschalter 49 abschaltet, wodurch dessen Kontakte 56 und geschlossen, die Kontakte 58 und 59 aber geöffnet werden, worauf der Elektromotor 14 umgesteuert wird. Hierbei fängt der Revolverkopf 8 an, sich entgegen dem Uhrzeigersinn "A" so lange zu drehen, bis der vorgegebene Zahn 21 an dem ausführenden Glied 22 anliegt, wodurch der Revolverkopf 8 am Anschlag 24 fixiert wird.

Die Einstellung des Revolverkopfes 8 bei seiner Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn ("A") erfolgt auf einen Befehl aus dem NC-Steuersystem 43, auf den im Block 44 der Kontakt 47 geschlossen wird. Hierbei wird das Relais 45 eingeschaltet, das mit seinem Kontakt 50 den Umschalter 49 einschaltet, dessen Kontakte 56 und 57 geöffnet werden, während die Kontakte 58 und 59 geschlossen werden, wodurch der Elektromotor 14 umgesteuert wird und der Revolverkopf 8 sich im Uhrzeigersinn "A" zu drehen anfängt. Der Zahn 21 geht von dem ausführenden Glied 22 so lange ab, bis der Vorsprung 39 des Nockens 38 (bzw. die Oberfläche des Zahns 21) nicht mehr mit dem Geber 37 zusammenwirkt. Der Geber 37 wird ausgelöst und schaltet das Relais 53 ein. Beim Einschalten des Relais 53 wird über dessen Kontakt der Umschalter 49 abgeschaltet und über den Kontakt 54 der Elektromagnet 24 eingeschaltet. Beim Einschalten des Elektro-

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magneten 24 wird dessen Anker 27, in dem die Kraft der Feder überwunden wird, an den nicht gezeigten Kern angezogen und dreht über die Gabel 30 hinter dem Stift 32 den L-förmigen Hebel 34 mit dem ausführenden Glied 22, der in der abgeschwenkten Stellung festgehalten wird. Beim Ausschalten des Umschalters 49 werden dessen Kontakte 56 und 57 geschlossen, die Kontakte 58 und 59 aber geöffnet, wodurch der Elektromotor 14 umgesteuert wird. Der Revolverkopf fängt an, sich entgegen dem Uhrzeigersinn "A" zu drehen, wobei die Zähne 21 durch die Fixierzone unter dem ausführenden Glied 22 laufen, das vom Elektromagneten 24 in der abgeschwenkten Stellung festgehalten wird. Sobald die durch den Programmträger 42 vorgegebene Zahl der Zähne 21 durch die Fixierzone gelaufen ist, wird auf einen Befehl aus dem NC-Steuersystem 43 im Block 44 der Kontakt 47 geöffnet. Hierbei wird das Relais 45 abgeschaltet und schaltet mit seinem Kontakt 50 das Relais 53 und den Elektromagneten 24 ab. Beim Abschalten des Elektromagneten 24 drückt die Feder 29 über ein Gestänge das ausführende Glied 22 an den Anschlag 34 an. Der vorgegebene Zahn 31 drückt gegen das ausführende Glied 22 und der Revolverkopf 8 wird am Anschlag 34 fixiert.

Die vorliegende Erfindung wird in einem numerisch gesteuerten Längsdrehautomaten realisiert. Der Revolverkopf, der an seinem Umfang Zähne trägt, die am starren Anschlag fixiert werden, gewährleistet eine sehr hohe Positioniergenauigkeit sowie eine hohe Fixiersteifigkeit. Die ermöglichte Einstellung dieses Revolverkopfes in eine beliebige nächstfolgende Arbeitsstellung mit beliebiger Reihenfolge auf dem kürzesten Wege gestattete es, die Arbeitsleistung der Drehmaschine durch Reduzierung der zur Einstellung des Werkzeuges in die Arbeitsstellung erforderlichen Zeit zu steigern.

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 .J Drehmaschine, mit einem Revolverkopf, der mit einem Drehantrieb kinematisch verbunden ist, an seiner Stirnfläche Meißelhalter für das Werkzeug trägt und an seinem peripheren zylindrischen Teil Zähne besitzt, deren Zahl der Zahl der Meißelhalter entspricht, die mit dem ausführenden Glied einer Vorrichtung zur Fixierung der Revolverkopf-Stellung zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet , daß der Drehantrieb des Revolverkopfes (8) aus einem umsteuerbaren Elektromotor (14) besteht und die Vorrichtung (23) zur Fixierung der Stellung des Revolverkopfes · (8) einen Elektromagneten (24) aufweist, dessen Anker (27) über ein Gestänge mit dem ausführen-

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den Glied (22) verbunden ist, und daß ein Geber (37) zur Anzeige des Durchgangs der Zähne (21) des Revolver'-Kopf es (8) durch die Fixierzone vorgesehen ist, der über einen Umschalter (49) mit den Steuerkreisen des Elektromagneten (24) und des Elektromotors (14) elektrisch verbunden ist.
2. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Geber (37) zur Anzeige des Durchgangs der Zähne durch die Fixierzone so angeordnet ist, daß er mit der Oberfläche der Zähne (21) des Revolverkopfes (8) unmittelbar zusammenvilrkt.
3. Drehmaschine nach Anspruch 1 mit einem Getriebe. in der kinematischen Kette, die den Elektromotor mit dem Revolverkopf verbindet, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Welle (1) des Getriebes (13) ein Nocken (38) mit Vorspriingen (39) befestigt ist, die den Zähnen (21) des Revolverkopfes (8) entsprechen und daß der Geber (37) zur Anzeige des Durchganges der Zähne (21) durch die Fixierzone mit diesen Vorsprüngen (39) zusammenwirkt.

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