DE3406602A1

DE3406602A1 - Plandrehvorrichtung fuer die spanabhebende bearbeitung von gehaeusestirnseiten

Info

Publication number: DE3406602A1
Application number: DE19843406602
Authority: DE
Inventors: Siegfried 8501 Roßtal Powilleit
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-02-23
Filing date: 1984-02-23
Publication date: 1985-09-12

Description

Plandrehvorrichtung für die spanabhebende Bearbeitung
von Gehäusestirnseiten Die Erfindung betrifft eine Plandrehvorrichtung für die spanabhebende Bearbeitung von Gehäusestirnseiten, die von einer im Gehäuse gelagerten Maschinenwelle durchdrungen sind.
Bei der stirnseitigen Verbindung der besagten Gehäuse mit Arbeitsmaschinen bedarf es einer hohen Planlaufgenauigkeit der stirnseitigen Aufspannfläche zur Maschinenwelle, wobei es aus Kostengründen nicht zulässig ist, die Fertigungstoleranzen der Gehäuseteile, insbesondere der Lagerschilde, der Lager und der Welle entsprechend eng zu halten.
Bei Elektromaschinen für die stirnseitige Verbindung mit Antriebs- bzw. Arbeitsmaschinen hat man daher die fertigmontierten Elektromaschinen auf einer spanabhebenden Drehmaschine zur Maschinenwelle justiert und den stirnseitigen Flansch des zur Befestigung dienenden Lagerschildes mit geringem Aufmaß nachgearbeitet. Dabei können aber Lagertoleranzen und Wellentoleranzen nicht berücksichtigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Plandrehvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit besonderem Vorteil im Prüffeld nach dem Probelauf zum Einsatz kommen kann und ohne Justierung mit hoher Genauigkeit arbeitet.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt auf einfache Weise durch die Maßnahmen nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Es können beliebige bekannte Untersetzungsgetriebe verwendet werden und als Welleneinspannvorrichtung je nach Durchmesser und Länge der einzuspannenden Wellenenden Spannfutter oder Spannzangen bekannter Art am Grundkörper vorgesehen sein. Der Grundkörper kann eine beliebige Gestalt aufweisen und ist starr mit dem die Spindel an deren freiem Ende lagernden Schlittenführung für den Werkzeugschlitten verbunden.
Weitere Einzelheiten sind an Hand von Ausführungsbeispielen nachfolgend näher erläutert, die in der Zeichnung verein facht dargestellt sind. Die einzelnen Ausführungsbeispiele unterscheiden sich dabei durch die unterschiedlichen Untersetzungsgetriebe. Es zeigen jeweils in Seitenansicht Fig. 1 eine Plandrehvorrichtung mit einem vierteiligen, gleichachsig zur Spindel angeordneten sogenannten ~1Harmonic-Drive"-Untersetzungsgetriebe, Fig. 2 eine Plandrehvorrichtung mit einem seitlich am Grundkörper angeordneten Umlaufgetriebe, Fig. 3 eine Plandrehvorrichtung mit einem seitlich am Grundkörper angeordneten Umlaufgetriebe, Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Untersetzungsgetriebe beim Gegenstand nach Fig. 1.
Die relativ schmal bauende Plandrehvorrichtung nach Fig. 1 enthält einen Grundkörper 1 für die Lagerung einer Spindel 2, die mit ihrem aus dem Grundkörper 1 ragenden einen Ende durch eine als Verschiebehülse ausgebildete Entriegelungsvorrichtung 3 in Drehverbindung mit dem Abtrieb eines gleichachsigen Untersetzungsgetriebes 4 kuppelbar ist, dessen gleichachsiger Antrieb mit einem gleichachsigen ersten Kegelrad 5 eines Kegeltriebes verbunden ist. Das andere Ende der Spindel 2 ist im Querteil einer am Grundkörper 1 starr befestigten Schlittenführung 6 gelagert, auf der durch die Spindel 2 ein Werkzeugschlitten 7 längsverstellbar ist. Mit dem zweiten Ende der Spindel 2 ist ein Handrad 8 zur Verdrehung der vom Untersetzungsgetriebe 4 entkuppelten Spindel zwecks Ausgangsstellung des Werkzeugschlittens 7 fest verbunden. Der einen Drehstahl9 haltende Werkzeugschlitten 7 ist in bekannter Weise durch ein mit seiner Vorschubspindel verbundenes Handrad 10 für die Spantiefeneinstellung in Querrichtung zur Achse der Spindel 2 gegen den zu bearbeitenden angedeuteten Flansch an der Gehäusestirnseite betätigbar.
Seitlich am Grundkörper 1 ist eine Welleneinspannvorrichr tung 12 fest angeordnet, deren Längsachse quer zur Spindelachse und parallel zur Vorschubrichtung des Werkzeugschlittens gerichtet ist. Die Welleneinspannvorrichtung 12 kann je nach Größe des einzuspannenden Wellenendes der zu bearbeitenden Maschine als Spannfutter oder als Spannzange in bekannter Weise ausgebildet sein.
Zur Verdrehung der Spindel 2 und damit zur Verstellung des Drehstahls 9 am Werkzeugschlitten 7 bei mit der Maschinendrehzahl um die Achse der Welleneinspannvorrichtung 12 rotierenden Plandrehvorrichtung ist gleichachsig mit der Welleneinspannvorrichtung 12 am Grundkörper 1 ein zweites Kegelrad 13 des Kegeltriebes über ein Lager 14 an einem zylindrischen Gehäusezapfen 15 relativ drehbar angeordnet und durch ein starr mit ihm verbundenes Bremsrad 16 bis auf Stillstand abbremsbar. Bei einer Relativdrehzahl zwischen dem Grundkörper 1 samt Schlittenführung 6 rollt das Kegelrad 5 am Kegelrad 13 mit entsprechender Drehzahl ab und verdreht die Spindel 2 entsprechend, so daß der mit der Wellendrehzahl rotierende Werkzeugschlitten 7 mit einer Längsgeschwindigkeit verstellt wird, die von der Relativdrehzahl des Grundkörpers und des gebremsten Kegelrades 13 abhängt und durch das Untersetzungsgetriebe 4 auf ein geeignetes Maß herabgesetzt wird. Bei ungebremsten Kegelrad 13 wird die Spindel 2 nicht um ihre Längsachse verdreht.
Das Untersetzungsgetriebe 4 bekannter Art besteht gemäß Fig. 4 aus einem mit dem Kegelrad 5 gleichachsig verbundenen, am Umfang elliptischen Körper 4A mit aufgezogenem Kugellager 4B, auf dem ein sich elliptisch verformender, außenverzahnter, flexibler Zwischenring 4C anliegt, der mit einem gehäusefesten steifen kreisförmigen und innenverzahnten Ring 4D und mit einem steifen, kreisförmigen und ebenfalls innenverzahnten mitumlaufenden Ring 4E über seine Hauptachse in Eingriff steht. Da die Zahnzahl des festen Ringes 4D größer und die Zahnzahl des mitumlaufenden Ringes 4E gleich der Zahnzahl des flexiblen Zwischenringes 4C ist, bewegt sich der mit der Spindel 2 kuppelbare Ring 4E in gleicher Richtung und gleicher Drehzahl wie der Zwischenring 4C, der seinerseits entgegengesetzt und mit zahnzahlabhängiger Untersetzung wie der elliptische Körper 4A dreht.
Eine in Fig. 2 dargestellte Ausführung unterscheidet sich vom Gegenstand nach Fig. 1 im wesentlichen nur durch ein anderes bekanntes Untersetzungsgetriebe, das zudem nicht gleichachsig mit der Spindel 2, sondern gleichachsig mit der Welleneinspannvorrichtung 12 am Grundkörper 1 gelagert ist. Auf der entgegengesetzten Seite zur Welleneinspannvorrichtung trägt der Grundkörper einen gleichachsigen, am Umfang elliptischen Vorsprung 17A mit eng aufgezogenem Kugellager 17B und an diesem eng anliegend einen sich elliptisch verformenden flexiblen außenverzahnten Zwischenring 17C, der über seine Hauptachse im wandernden Eingriff mit einem innenverzahnten, kreisförmigen, steifen Ring 17D steht. Der Ring 17D ist umfangsseitig fest mit dem seitlich durch ein Wälzlager 18 gegen den Grundkörper und die Schlittenführung abgestützten Kegelrad 13 verbunden, das seinerseits mit dem Kegelrad 5 in Eingriff steht, das durch eine an der Spindel 2 geführte Entriegelungsvorrichtung 3 von der Spindel abgekuppelt werden kann. Der Ring 17D hat eine größere Zahnzahl als der flexible Zwischenring 17C, wodurch sich ein Untersetzungsverhältnis ergibt. Der Zwischenring 17C ist mit einem Bremsrad 16 in Eingriff bringbar, das an einem zylindrischen Endzapfen 17E des Vorsprunges 17A geführt ist.
Die Plandrehvorrichtung nach Fig. 3 weicht von der Ausführung nach Fig. 2 bei sonst unveränderter Ausführung nur in der Ausbildung und Lagerung des Untersetzungsgetriebes samt dem zugeordneten Kegelrad ab.
Gleichachsig zur Welleneinspannvorrichtung 12 ist auf der entgegengesetzten Seite des Grundkörpers 1 ein zylindrischer Gehäusevorsprung 19 angeordnet, auf dem das Kegelrad 13 über das Kugellager 14 relativ zum Grundgehäuse 1 gelagert ist. Seitlich parallel zum Kegelrad 13 versetzt ist mit dem Gehäusevorsprung 19 ein Innenrad 21 eines Umlaufuntersetzungsgetriebes 4 starr verbunden, das koaxial und mit Abstand von einem abbremsbaren Außenrad 22 umgeben ist und zwischen beiden verzahnten Rädern 21, 22 Zwischenräder 23 umlaufen, die an einem mit dem Kegelrad 13 verbundenen Steg 24 drehbar gelagert sind. Das mit dem Außenrad 22 starr verbundene Bremsrad 16 ist über ein Kugellager 25 am abgesetzten Ende 26 des Gehäusevorsprunges 19 abgestützt.
Durch das Maß der Bremsung kann in allen Fällen eine gewünschte Verstellgeschwindigkeit des Drehstahls erreicht werden, so daß mit einstellbarem Drehmoment und hoher Genauigkeit mit der Rundlaufgenauigkeit der Maschinenlager die spanabhebende Flanschbearbeitung erfolgt.
5 Patentansprüche 4 Figuren

Claims

Patentansprüche Plandrehvorrichtung für die spanabhebende Bearbeitung von Gehäusestirnseiten, die von einer im Gehäuse gelagerten Maschinenwelle durchdrungen sind, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die mit der Maschinenwelle verbundene und von dieser drehend bewegte Plandrehvorrichtung ein mit einer Maschinen-Welleneinspannvorrichtung (12) starr verbundenes Grundgehäuse (1) aufweist, das starr mit einer Schlittenführung (6) für einen durch eine Spindel (2) verstellbaren Werkzeugschlitten (7) verbunden ist und die in der Schlittenführung sowie dem Grundgehäuse drehbar gelagerte Spindel mit ihrer Längsachse senkrecht zur Wellenachse liegend mit einer am Grundgehäuse (1) mitrotierend angeordneten abbremsbaren Antriebsanordnung, bestehend aus einem Untersetzungsgetriebe (4) und einem Kegeltrieb (5, 13) verbunden ist.
2. Plandrehvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß gleichachsig mit der Spindel (2) eine Entriegelungsvorrichtung (3) sowie mit dieser und der Spindel ein in sich gleichachsiges Untersetzungsgetriebe (4) am Ende des Grundkörpers (1) befestigt ist und gleichachsig zur Welleneinspannvorrichtung (12) am Grundgehäuse (1) ein abbremsbares zweites Kegelrad (13) drehbar gelagert ist, das über ein mit der Spindel gleichachsig kuppelbares erstes Kegelrad (5) des Kegeltriebes in Eingriff steht.
3. Plandrehvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Spindel (2) abkuppelbar mit dem gleichachsigen ersten Kegelrad (5) des Kegeltriebes angeordnet ist und das zweite Kegelrad (13) gleichachsig zur Welleneinspannvorrichtung (12) auf einem kreisförmigen, innenverzahnten Ring (17C) eines Untersetzungsgetriebes (4) sitzt, der mit einem sich flexibel elliptisch verformenden außenverzahnten, abbremsbaren Zwischenring (17C) über dessen große Hauptachse in Eingriff steht und der Zwischenring (17C) über ein elliptisches Wälzlager (17B) mit einem zur Wellenachse gleichachsigen elliptischen Vorsprung (17A) am Grundgehäuse (1) in Antriebsverbindung steht.
4. Plandrehvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das erste Kegelrad (5) kuppelbar mit dem Ende der Spindel (2) verbunden und mit dem zweiten Kegelrad (13) des Kegeltriebes in Eingriff gehalten ist, das seinerseits drehbar an einem zur Welleneinspannvorrichtung (12) gleichachsigen zylindrischen Gehäusevorsprung (19) befestigtes Innenrad (21) eines Untersetzungsgetriebes mit Abstand koaxial von einem Außenrad.(22) umgeben ist und zwischen diese Zwischenräder (23) kämmen, die über Stege (24) am Zahnrad (13) gehalten sind, wobei das Außenrad (27) mit einem am Achsende (26) gelagerten Bremsrad (16) starr verbunden ist.
5. Plandrehvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das zweite Kegelrad (13) über Wälzlager (18) seitlich am Grundgehäuse (1) und der Schlittenführung (6) abgestützt ist.