DE2928876A1

DE2928876A1 - Langdrehautomat

Info

Publication number: DE2928876A1
Application number: DE19792928876
Authority: DE
Inventors: Konstantin Andreevit Gratschev
Original assignee: GRATSCHEV
Current assignee: GRATSCHEV
Priority date: 1978-08-08
Filing date: 1979-07-17
Publication date: 1980-02-21
Also published as: CH641385A5; JPS5537295A; FR2432906A1; US4246813A; IN151674B; FR2432906B1; SU728291A1

Description

SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBtU-HOPF EU3INGHAUS FINCX

_ 3 BESCHREIBUNG

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Langdrehautomaten.

Der erfindungsgemäße Langdrehautomat ist am zweckmäßigsten zur Präzisionsbearbeitung von Werkstücken vorwiegend aus nicht rostenden Stählen einsetzbar.

Bekannt ist ein Schweizer Langdrehautomat mit auf Führungen des Gestells verschiebbarem Werkstückspindelstock zum axialen Vorschub von Stangen während ihrer Bearbeitung.

Auf dem Gestell ist ein Ständer befestigt, der Quersupporte trägt, welche fächerförmig in Bezug auf die Rotationsachse der Spindel des Spindelstocks angebracht sind. Die Quersupporte sind für den Planvorschub von Schneidwerkzeugen radial verschiebbar angeordnet. Die das Schneidwerkzeug tragenden Quersupporte befinden sich an der Ständerseite, die vom Spindelstock bei dessen hinterer Endstellung entfernt ist.

Zur Unterstützung der Materialstange bei ihrer Bearbeitung ist am Ständer gleichachsig mit dem Spindelstock eine Lünette angebracht .

Da an diesen Langdrehautomaten sich die Quersupporte an der vom Spindelstock entfernten Ständerseite befinden, hebt die Schnittkraftkomponente Px (Fig. 5) sie von den Führungen ab, was die Starrheit der Befestigung der Quersupporte und der Schneidwerkzeuge herabsetzt, welche durch die Schnittkraftkomponente Px ebenfalls vom Quersupport abgehoben werden.

Infolgedessen ist auf diesen Automaten bei hoher Bearbeitungsgenauigkeit nur eine Bearbeitung mit kleinen Schnittkräften möglich. Auf ihnen werden vorwiegend Werkstücke aus Automatenstählen und Nichteisenmetall-Legierungen bearbeitet. Die Be-

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arbeitung von nicht rostenden Stählen ist nur mit geringen Schnitt-Tiefen bei verminderter Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeit möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Langdrehautomaten zu schaffen, bei dem der Quersupport in Bezug auf den Spindelstock und den Ständer starr angeordnet derart ist, daß die Bearbeitung von Werkstücken aus nicht rostenden Stählen bei hoher Bearbeitungsgenauigkeit und -gute möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei dem eingangs beschriebenen Langdrehautomaten erfindungsgemäß der Ständer auf dem Gestell im Abstand von der vorderen Stirnfläche des Spindelstocks bei dessen vorderer Endstellung und der Quersupport an der zu dieser Stirnfläche gerichteten Ständerseite angeordnet sind.

Es ist zweckmäßig, wenn der Quereupport einen Revolverkopf trägt und das Schneidwerkzeug an der Stirnseite desselben angeordnet ist, die der vorderen Stirnseite des Spindelstocks zugewandt ist.

Diese Schneidwerkzeuganordnung ermöglicht eine gleiche Auskragung für alle Werkzeuge, d.h. einen Abstand von der Spitze des Meißels bis zu seiner Einspannstelle, welcher beträchtlich kleiner als bei bekannten Langdrehautomaten ist, was wiederum die Starrheit der Werkzeughalterung erhöht.

Der erfindungsgemäße Langdrehautomat gestattet die Bearbeitung von Werkstücken aus verschiedenen nicht rostenden Stählen mit Schnitt-Tiefen bis zu 6 mm und gewährleistet eine höhere Bearbeitungsgenauigkeit als bei bekannten Langdrehautomaten.

Es folgt die Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Bezugnahme auf Zeichnungen, wo zeigen:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Langdrehautomat, Längsschnitt; Fig. 2 desgleichen, Draufsicht;

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Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1; Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3ϊ Fig. 5 ein Schema der Schnittkräfte an Quersupporten.

Der Langdrehautomat enthält ein Gestell 1 (Fig. 1,2), auf dessen Führungen 2 ein Spindelstock 3 für das stangenförmige Werkstück 4 angeordnet ist.

Der Spindelstock 3 ist auf den Führungen 2 für den Längsvorschub des Werkstücks aufgesetzt und enthält eine Spindel 5 (Fig. 1), die mit einem (nicht dargestellten) Hauptbewegungsantrieb kinematisch verbunden ist, eine Spannzange 6 zur Befestigung der Stange 4 in der Spindel 5 über eine Druckbuchse 7, welche über eine Kugelhülse 8 mit einer Spannvorrichtung 9 in Verbindung steht. Der Spindelstock 3 ist von einem Mantel 10 abgedeckt.

Auf den Führungen 2 ist eine Lünette 11 angeordnet, die zur Unterstützung der Stange 4 während ihrer Bearbeitung dient und eine Lünettenzange 12 enthält. Zur Einstellung des Spiels zwischen dem Werkstück 4 und der Lünettenzange 12 dient eine Mutter 13.

Auf dem Gestell 1 sind im Abstand von der Lünette 11 zwei Ständer 14 (Fig. 3, 4) montiert.

An jedem Ständer 14 sind an seiner der Lünette 11 (Fig. 1) zugewandten Seite Führungen 15 (Fig. 4) befestigt. Auf diesen Führungen ist auf Rollen 16 ein Quersupport 17 angeordnet. Am Quersupport 17 ist vermittels eines Längskeils 18 eine Achse angebracht, die einen konischen Teil aufweist. Auf dem konischen Teil 19 ist ein Revolverkopf 20 mit Meißelhaltern 21 montiert.

Zum Nachstellen des Spiels zwischen dem Quersupport 17 und dem Revolverkopf 20 dient eine Stiftschraube 22 mit Mutter 23. Die Stiftschraube 22 ist in einem am Quersupport 17 befestigten Flansch 24 angeordnet.

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Die Meißelhalter 21 sind an der zum Spindelstock 3 (Fig. 1) gekehrten Stirnfläche des Revolverkopfes 20 befestigt. Der Abstand zwischen dem Supportständer 14 und der vorderen Stirnfläche der Lünette 11 wird ausreichend zur Unterbringung des Revolverkopfes 20 gewählt. Die Meißelhalter 21 tragen die Meißel 25 (Fig. 3, 4).

Die Spitzen der Meißel 25 liegen in einer Ebene, die sich in einem minimal zulässigen Abstand von der Stirnfläche der LUnettenzange 12 (Fig. 1) befindet. Eine solche Anordnung des Revolverkopfes 20 gewährleistet ein starres System: die Lünettenzange 12, die Stange 4, der Meißel 25, der Revolverkopf 20, der Quersupport 17f der Ständer 14 und das Gestell 1.

In dem hier beschriebenen Beispiel sind an jedem Revolverkopf 20 je drei Meißelhalter 21 befestigt. Zum Einstellen des jeweiligen Meißelhalters 21 in die Arbeitsstellung dient ein Zahnradsektor 25, der drehantreibbar ist. Wenn an dem Revolverkopf eine größere Anzahl von Meißelhaltern (beispielsweise sechs) angebracht sind, so muß er um 360° gedreht werden, und in diesem Fall wird anstatt des Zahnradsektors ein Zahnrad eingebaut.

Auf dem Gestell 1 ist gleichachsig mit der Lünette 11 (Fig. 1,2) ein Support 27 montiert, der Pinolen 28 zur Befestigung ^ines Stirnwerkzeuges - eines Bohrers, eines Gewindebohrers u.a. (nicht dargestellt) - trägt.

Zum Einstellen einer jeweiligen Pinole 28 in die (mit dem Spindelstock gleichachsige) Arbeitsstellung dient ein hydraulischer Zylinder 29 (Fig. 1), und zum Hinausfahren der Pinole in die Arbeitsstellung (in Richtung zur Lünette 11) ist ein anderer hydraulischer Zylinder 30 vorgesehen.

Der Langdrehautomat arbeitet folgendermaßen:

Der Langdrehautomat wird durch eine numerische Programmsteuerung gesteuert, mit einer Information zur Zustellung des Spindelstocks 3, der Quersupporte 17 sowie zum Einstellen der Meißel 25 und der (nicht gezeigten) Endwerkzeuge, die an den Pinolen 28

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des Supports 27 angebracht sind, weiterhin zur Steuerung der Drehzahl und des Drehrichtungswechsels der Stange 4, zur Steuerung des Ein- und Ausspannvorganges der Spannzange 6 und dergleichen.

In der Ausgangsstellung befinden sich der Spindelstock 3 und die Quersupporte 17 in den Null-Lagen (Ausgangslagen).

Der Spindelstock 3 mit der in der Spannzange 6 befestigten und rotierenden Stange 4 verschiebt sich über die am Gestell 1 befestigten Führungen 2. Die Stange 4 wird in der Bearbeitungszone mittels der Lünettenzange 12 in der unmittelbaren Nähe von der Ebene unterstützt, in der sich die Schneiden der Meißel 25 befinden.

Die Quersupporte mit den Meißeln 25 verschieben sich in radialer Richtung relativ zur Achse des Spindelstocks 3. Hierbei erfolgt die Bearbeitung der Außenfläche der Stange 4. Somit kann man durch Kombination der Bewegungen des Spindelstocks 3 und der Quersupporte 17 die Drehbearbeitung von zylindrischen und Formflächen, das Plandrehen, Abfasen, Einstechen verschiedener Nuten, Abstechen und das Gewindeschneiden mittels Meißel durchführen. Das Zentrieren, Bohren (darunter Tiefbohren), Aufreiben, Schneiden von Außen- und Innengewinden mittels Gewindebohrer oder Schneidbacke erfolgt mit einem an den Pinolen 28 des Supports befestigten Werkzeug 27, die jeweilige Pinole 28 wird auf die Achse des Spindelstocks 3 durch den hydraulischen Zylinder 29 gebracht und dann durch den hydraulischen Zylinder 30 zur Stirnfläche der Stange 4 vorgeschoben. Für den Arbeitsvorschub sorgt der Spindelstock 3. Das Werkzeug der Pinole 28 kann unbeschränkt oft aus der Bohrung herausgeführt und in diese wieder eingeführt werden, was beim Bohren von tiefen Bohrlöchern notwendig ist.

Bei der Bearbeitung der Stange 4 entstehen Schnittkräfte, die auf die Meißel 25, die Meißelhalter 21, die Revolverköpfe 20 und die Supporte 17 einwirken. Die Schnittkraftkomponente Px (Fig. 5), die parallel zur Achse des Spindelstocks 3 in Richtung

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der Stirnfläche des Revolverkopfes 20 gerichtet und zu dieser senkrecht ist, wirkt derart, daß sie die Meißel 25 mit den Meißelhaltern 21 an die Stirnfläche des Revolverkopfes 20 andrückt und den Quersupport 17 zusammen mit dem Letzteren an die Führung 15 anpreßt, welche am Supportständer 14 befestigt ist.

Die Schnittkraft Pz ist so gerichtet, daß sie den Quersupport 17 an die Seite der Führung 15 andrückt, die zu der auf die Stirnfläche der Lünette 11 weisenden Seite derselben senkrecht ist.

Die Schnittkraftkomponente Py, die in radialer Richtung gerichtet ist, drückt den Quersupport 17 an den Ständer 14 über (nicht gezeigte) Zuführungskeile der Vorschubvorrichtungen an, welche zwischen dem Ständer 14 und dem Quersupport 17 angeordnet sind.

In Kombination mit den geringstmöglichen Auskragungen der Meissel 25 von ihren Spannstellen an den Meißelhaltern 21, nämlich dadurch, daß die Letzteren am Revolverkopf 20 angebracht sind und in der Bearbeitungszone sich maximal zwei Meißel an den entgegengesetzten Seiten befinden, ergibt eine solche Einwirkung der Schnittkraftkomponenten auf die Meißel 25 und den Quersupport 17 ein starres System Lünette 11 - Stange 4 - Meißel 25» welches eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit gestattet, die Leistung durch Erhöhung der Zerspanungswerte zu steigern sowie die Vielfalt der zu bearbeitenden Werkstücke wegen der Erhöhung der Bearbeitungsgenauigkeit und Bearbeitung von Werkstücken mit einer großen Differenz der zu bearbeitenden Durchmesser zu erweitern.

Die Erfindung ist an einer Langdrehmaschine mit numerischer Programmsteuerung realisiert, die die Bearbeitung einer Stange mit bis 16 mm Durchmesser zuläßt.

Die Schaffung eines derartigen Automaten ist durch die Notwendigkeit bedingt, auf ihm die Bearbeitung einer Vielzahl von Präzisionswerkstücken aus einem großen Bereich von Werkstoffen, einschließlich verschiedener nicht rostender Stähle, mit großen

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Schnitt-Tiefen durchzuführen, mit dem Zweck, daß dieser Automat Universaldrehmaschinen und Nocken-Langdrehautomaten ersetzt.

Die klassischen schweizerischen Langdrehmaschinen genügen diesen Anforderungen nicht wegen der unzureichenden Steifigkeit des Ständers selbst und der Quersupporte mit den Spannstellen der Werkzeuge, die sich auf der Ständerseite befinden, die der Stirnfläche des Spindelstocks abgewandt ist.

Die Prüfung von Versuchsmustern von erfindungsgemäß vorgeschlagenen Automaten hat gezeigt, daß die Streuung der diametralen Maßabweichungen vom Sollmaß im gesamten Bereich bis zu einem Durchmesser von 16 mm 0,005 mm nicht übersteigt, selbst bei Schnitt-Tiefen bis 4...6 mm und bei Bearbeitung von nicht rostenden Stählen mit einem Gehalt an Chrom von 13 bis 20 %_t Nickel bis 11 % und Titan bis 5 %. Es wird eine Güte der bearbeiteten Oberflächen von mindestens Ra 1,25 für Stähle und mindestens Ra 0,63 für Nichteisenmetall-Legierungen gewährleistet.

Die Steifigkeit und Genauigkeit des Automaten sind derartig, daß sie die Schaffung eines Zwischenmodells des Automaten ausschließen und es gestatten, mit dem Automaten allein bei der Bearbeitung von Teilen aus Stangen mit einem Durchmesser bis zu 16 mm auszukommen.

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Claims

73ATCNTAMWaLT1E SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPK EBBINGHAUS FINCK MARIAHILFPLATZ 2 4 3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O16O, D-8OOO MÜNCHEN 95 PROFESSIONAL REPRESENTATIVES ALSO BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE Konstantin Andreevitsch Gratschev Juri;} Nikolaevitsch Sulie David Naumovitsch Tverskoj DIPL. INQ. DIETER EBBINOHAUS DR. ING. DIETER FINCK TELEFON (Ο89) 48 3Ο 5« TELEX B-23 506 AURO D TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN DEA-19500 17. Juli 1979 Langdrehautomat PATENTANSPRÜCHE

1.j Langdrehautomat mit einem längsverschiebbaren Werkstückspindelstock und mit mindestens einem einen Quersupport mit Schneidwerkzeug tragenden Ständer, dadurch gekennzeichnet , daß der Ständer (14) auf dem Maschinengestell (1) im Abstand von der vorderen Stirnfläche des Spindelstocks (3) bei dessen vorderer Endstellung angeordnet ist, während der Quersupport (17) an der zur vorderen Stirnfläche des Splndelstocks (3) gerichteten Seite des Ständers (14) angeordnet ist.

2. Langdrehautomat nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

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zeichnet , daß der Quersupport (17) einen Revolverkopf (20) trägt mit dem Schneidwerkzeug (25) an seiner Stirnseite, die der vorderen Stirnfläche des Spindelstocks (3) zugewandt 1st.

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