DE3843951C2

DE3843951C2 -

Info

Publication number: DE3843951C2
Application number: DE19883843951
Authority: DE
Inventors: Alois Ing. Ohlsdorf At Anreiter
Original assignee: Linsinger Maschinenbau GmbH
Current assignee: Linsinger Maschinenbau GmbH
Priority date: 1988-12-24
Filing date: 1988-12-24
Publication date: 1991-07-04
Also published as: DE3843951A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wirbeln von Außengewinden oder gewindeartigen Werkstückoberflächen an drehangetriebenen Werkstücken unter Verwendung einer Wirbeleinheit mit an deren Innenumfang angeordnetem drehangetriebenen Wirbelwerkzeug mit einem Flugkreis.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Wirbeln von Außengewinden oder gewindeartigen Werkstückoberflächen an drehangetriebenen Werkstücken.

Das Wirbeln ist ein bekanntes und weit verbreitetes Verfahren zur Bearbeitung bzw. Herstellung von Rotationsflächen, Gewinden und generell schraubenähnlichen Bearbeitungsflächen. Ein wesentlicher Nachteil der bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren besteht jedoch darin, daß mit der verwendeten Wirbeleinheit jeweils nur eine einzige Bearbeitungsfläche bearbeitet werden kann, d.h. jeweils nur ein einziges Werkstück, so daß die Produktivität der bekannten Wirbelverfahren außerordentlich zu wünschen übrig läßt.

Beispielsweise ist aus dem Prospekt "Gewinde- und Rotorenschälmaschinen" der Firma Linsinger Maschinenbaugesellschaft ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt geworden, das bzw. die die Merkmale des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit dem Merkmal des Oberbegriffes des Anspruches 1 derart weiterzubilden, daß eine gleichzeitige Bearbeitung einer Mehrzahl von Werkstücken durchführbar ist, wodurch die Produktivität einer derartigen wirbelnden Bearbeitung beträchtlich erhöht werden kann. Mit ein und derselben Wirbeleinheit soll eine vorgegebene Anzahl von Werkstücken bearbeitet werden, wobei sämtliche Werkstücke in einer vollkommen übereinstimmenden Art und Weise bearbeitet werden sollen. Diese Aufgabe wird - was das Verfahren anbelangt - durch gekennzeichnete Merkmale des Anspruches 1 gelöst, die Merkmalskombination des Patentanspruches 3 lehrt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die zur Lösung dieser Aufgabe geeignet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils zugehörigen Verfahrens- und Vorrichtungsunteransprüchen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung, ihrer weiteren Merkmale und Vorteile dient die beigefügte Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Bearbeitungs ablaufs bei dem erfindungsgemäßen Wirbelver fahren und

Fig. 2 eine Seitenansicht mit teilweisem Schnitt einer zur Durchführung des Verfahrens dienenden Vor richtung zum Wirbeln von Außengewinden an drehangetriebenen Werkstücken.

Fig. 1 stellt praktisch eine frontale Draufsicht auf einen Flugkreis F einer Wirbeleinheit sowie auf die in dieser gleichzeitig zu bearbeitenden Werkstücke 4 dar, die in ihren jeweiligen Bearbeitungspositionen ange ordnet sind.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Werkstücke 4 gezeigt, es kann aber auch eine größere Anzahl von Werkstücken gleichzeitig nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren bearbeitet werden.

Gemäß Fig. 1 ist der Durchmesser des Flugkreises F der Wirbeleinheit 1, wie sie im Detail aus der Fig. 2 er sichtlich ist, mit D_f bezeichnet, ferner bedeutet A die Rotationsachse des Flugkreises F, während R die radiale Entfernung zwischen einer Rotationsachse 4′ eines Werk stücks 4 und der Rotationsachse A des Flugkreises F bezeichnet.

Wie ersichtlich, liegen die Rotationsachsen 4′ der Werk stücke 4 alle in gleichmäßigen radialen Entfernungen R von der Rotationsachse A des Flugkreises F, wobei über dies die Rotationsachsen 4′ der Werkstücke 4 sowohl zueinander als auch zur Rotationsachse A des Flugkreises F parallel verlaufen. Alle Werkstücke 4 können mit identischen Drehzahlen n in Rotationsbewegungen versetzt werden. Diesen Rotationen der Werkstücke 4 überlagert sich eine zerspanende Rotationsbewegung eines Wirbel werkzeugs 3 der Wirbeleinheit 1 (vgl. Fig. 2), wobei die Drehzahl dieser Rotation des Wirbelwerkzeugs mit N be zeichnet ist. Die erwünschte oder notwendige Be arbeitungstiefe bzw. Schnittiefe an den Bearbeitungs flächen der Werkstücke 4 ist mit t bezeichnet.

Zur Einstellung der jeweils gewünschten Be arbeitungstiefe t ist vorgesehen, die Werkstücke 4 in symmetrische, synchrone und radiale Zustellbewegungen relativ zum räumlich festgelegten Flugkreis F der Wirbeleinheit 1 zu versetzen. Darüber hinaus wird zusätzlich zu der mit der Drehzahl N ablaufenden zer spanenden Rotationsbewegung des Wirbelwerkzeugs 3 eine relative Vorschubbewegung V zwischen der Wirbeleinheit bzw. dem Wirbelwerkzeug 3 und sämtlichen Werkstücken 4 durchgeführt, wobei diese Vorschubbewegung V parallel zur Rotationsachse A des Flugkreises F der Wirbeleinheit 1 und zu den Rotationsachsen 4′ der Werkstücke 4 ver läuft.

Diese relative Vorschubbewegung V kann beispielsweise durch entsprechende axiale Bewegung des Flugkreises F und/oder der Werkstücke durchgeführt werden.

Aus der Fig. 2 geht im einzelnen hervor, daß die Vor richtung zum Wirbeln der Bearbeitungsflächen von Werk stücken außer der rotierenden Wirbeleinheit 1, zu deren Antrieb ein Motor 2 dient, eine vorgegebene Anzahl von rotierbaren Arbeitsspindeln 5 aufweist, wobei auf eine jede dieser Arbeitsspindeln ein Werkstück 4 koaxial aufgespannt ist. Ferner sind diese Arbeitsspindeln 5 in der Weise angeordnet, daß ihre Rotationsachsen 5′ sämt lich zueinander parallel verlaufen, gleichzeitig aber auch parallel zur Rotationsachse A des Flugkreises F mit dem Durchmesser D_f.

Weiterhin weisen die Arbeitsspindeln 5 aber auch gleiche radiale Entfernungen R von dieser Rotationsachse A des Flugkreises F auf. Wie ersichtlich, koinzidieren die Rotationsachsen 4′ der Werkstücke 4 mit den Rotations achsen 5′ der Arbeitsspindeln 5.

Um diese mit identischen Drehzahlen n in Rotation zu versetzen, sind in entsprechender Anzahl den Arbeits spindeln 5 jeweils zugeordnete Antriebsmomentüber tragungsglieder 7, vorzugsweise in der Form von homo kinetischen Gelenkwellen vorgesehen, wobei mit diesen An triebsmomentübertragungsgliedern 7 ein gemeinsames Ge triebe 8 gekoppelt ist, an welches sich ein Antriebs motor 9 anschließt.

Weiterhin ist jede der Arbeitsspindeln 5 auf einem zugeordneten, radial zur Rotationsachse A des Flug kreises F der Wirbeleinheit 1 ausgerichteten Schlitten 6 angebracht, wobei für alle Schlitten 6 ein zentrales, gemeinsames Verstellorgan, insbesondere in der Form eines Verstellmotors 10 vorgesehen ist, um die Schlitten 6 zusammen mit den Arbeitsspindeln 5 und den Werkstücken 4 symmetrisch synchron und radial relativ zum Flugkreis F der Wirbeleinheit 1 verstellen zu können, mit dem Zweck, hierdurch die erwünschte bzw. notwendige Be arbeitungstiefe t an den Bearbeitungsflächen sämtlicher Werkstücke 4 gleichmäßig einstellen zu können.

Bei der Herstellung von nicht kreisförmigen Bear beitungsflächen der Werkstücke wird die veränderliche Schnittiefe t entsprechend der Verdrehungsposition der Werkstücke gesteuert.

Die Antriebsmomentübertragungsglieder 7 sind im übrigen in der Weise ausgebildet, daß sie die vorerläuterten radialen Verstellbewegungen der Schlitten 6 mitmachen können.

Aus Fig. 2 ergibt sich ferner, daß die Wirbeleinheit 1 auf einem Längsschlitten 12 angeordnet ist, welcher mittels eines Vorschubmotors 11 angetrieben wird.

Zum Bearbeitungsablauf der in Fig. 2 dargestellen Vor richtung, mit der alle Werkstücke 4 gleichzeitig be arbeitet werden, ist noch festzuhalten, daß im Anschluß an das Aufspannen der Werkstücke 4 auf die zugeordneten Arbeitsspindeln 5 diese mit der vorgegebenen, identischen Drehzahl n in Rotation versetzt werden. Anschließend wird die zerspanende Rotationsbewegung des innen verzahnten Wirbelwerkzeuges 3 auf seinem Flugkreis F in Gang gesetzt, und zwar mit Hilfe des Motors 2, wodurch das Wirbelwerkzeug 3 mit einer vorgegebenen Drehzahl N umläuft. Ferner wird auch die relative Vor schubbewegung V des Längsschlittens 12 mit der auf diesem aufgebauten Wirbeleinheit 1 mittels des Vorschubmotors 11 in Gang gesetzt, und zwar parallel zu den Rotationsachsen 4′ der Werkstücke 4 und zur Rotationsachse A des Flugkreises F der Wirbeleinheit 1 mit Wirbelwerkzeug 3.

Sodann erfolgen die radialen Zustellbewegungen der Werk stücke 4 mit Hilfe der Schlitten 6, so daß die not wendigen Bearbeitungstiefen t an jedem Werkstück 4 ein gestellt werden können.

Sämtliche Werkstücke 4 werden daher gleichzeitig und gleichmäßig in der Vorrichtung gemäß Fig. 2 durch Wirbeln bearbeitet.

Es versteht sich, daß daher die Produktivität der er findungsgemäßen Vorrichtung beträchtlich höher liegt als diejenige bekannter Wirbelmaschinen.

Claims

1. Verfahren zum Wirbeln von Außengewinden oder gewindeartigen Werkstückoberflächen an drehangetriebenen Werkstücken unter Verwendung einer Wirbeleinheit (1) mit an deren Innenumfang angeordnetem drehangetriebenen Wirbelwerkzeug (3) mit einem Flugkreis (F), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) eine vorgegebene Anzahl von Werkstücken (4) wird in der Weise innerhalb des Wirbelwerkzeugs (3) angeordnet und ausgerichtet, daß die Rotationsachsen (4′) der Werkstücke
- - zueinander parallel verlaufen,
- - zur Rotationsachse (A) des räumlich festgelegten Flugkreises (F) ebenfalls parallel verlaufen und
- - gleiche radiale Entfernungen (R) von der Rotationsachse (A) des Flugkreises (F) auf weisen,
b) alle Werkstücke (4) werden durch das mit vorge gebener Drehzahl rotierende Wirbelwerkzeug (3) gleichzeitig bearbeitet;
c) parallel zur Rotationsachse (A) des Flugkreises (F) und zu den Rotationsachsen (4′) der Werkstücke (4) erfolgt eine relative Vorschubbewegung (V) zwischen der Wirbeleinheit (1) und den Werkstücken (4) und
d) zur Einstellung der erwünschten Bearbeitungstiefe (Schnittiefe t) an den Bearbeitungsflächen der Werkstücke (4) erfolgen symmetrische, synchrone, radiale Zustellbewegungen der Werkstücke (4) relativ zum Flugkreis (F).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (4) mit identischen Drehzahlen (n) in Rotation versetzt werden.

3. Vorrichtung zum Wirbeln von Außengewinden oder gewindeartigen Werkstückoberflächen an drehangetriebenen Werkstücken mit einer Wirbeleinheit (1) mit an deren Innenumfang angeordnetem drehangetriebenen Wirbelwerkzeug (3) mit einem Flugkreis (F), wobei die Wirbeleinheit (1) auf einem Längsschlitten (12) angeordnet ist, der durch einen Vorschubmotor (11) antreibbar ist, um eine relative Vorschubbewegung (V) zwischen der Wirbeleinheit (1) und den Werkstücken (4) parallel zur Rotationsachse (A) des Flugkreises (F) der Wirbeleinheit (1) und zu den Rotationsachsen (4′) der Werkstücke (4) zu erzielen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) eine vorgegebene Anzahl von rotierbaren Arbeitsspindeln (5) zum Aufspannen einer entsprechenden Anzahl von Werkstücken (4), wobei die Arbeitsspindeln (5) in der Weise angeordnet sind, daß ihre Rotationsachsen (5′),
- - zueinander parallel verlaufen,
- - zur Rotationsachse (A) des Flugkreises (F) der Wirbeleinheit (1) ebenfalls parallel verlaufen und
- - gleiche radiale Entfernungen (R) von der Rotationsachse (A) des Flugkreises (F) aufweisen;
b) einen gemeinsamen Drehantrieb (7, 8, 9) für alle Werkstückspindeln (5);
c) jede der Arbeitsspindeln (5) ist auf einem zugeordneten, radial zur Rotationsachse (A) des Flugkreises (F) ausgerichteten Schlitten (6) angebracht und
d) für alle Schlitten (6) ist ein zentrales, gemeinsames Verstellorgan (10) zum symmetrischen, synchronen, radialen Verstellen der Schlitten (6) relativ zum Flugkreis (F) vorgesehen, wodurch die erwünschte Bearbeitungstiefe an den Bearbeitungsflächen der Werkstücke (4) einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Antrieb der Werkstückspindeln (5) im wesentlichen aus diesen jeweils zugeordneten Antriebsmomentübertragungsgliedern (7), einem mit den letzteren gekoppelten, gemeinsamen Getriebe (8) und einem anschließenden Antriebsmotor (9) bestehen, wodurch die Arbeitsspindeln (5) mit identischen Drehzahlen (n) in Rotation versetzbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmomentübertragungsglieder (7) radial verstellbar ausgebildet und angeordnet sind, z. B. in Form homokinetischer Gelenkwellen.