DE3930306C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 12 70 932 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist es durch axial federnde Lagerung des Werkzeughalters möglich, nur eine solche Vorschubkraft zu erzeugen, die die Trägheitskräfte und den Reibungswiderstand des Werkzeughalters überwindet. Dies wird dadurch erreicht, daß Abweichungen einer Zunge aus ihrer Normallage in Folge einer Kompression der federnden Lagerung ermittelt werden, und der das Werkstück tragende Schlitten im Sinne einer Reduzierung der Vor­ schubgeschwindigkeit beeinflußt wird.

Mit einer solchen Vorrichtung kann zwar der normale Betrieb einer Gewindebohrmaschine verbessert werden, da nur eine solche Vorschubkraft aufgebracht wird, die gerade die Trägheitskraft und den Reibungswiderstand des Werkzeughalters überwindet, die Probleme, die z. B. beim Anschnitt in Folge von Mate­ rialänderungen oder festgefressenen Spänen oder auch in Folge einer Werkzeugabnutzung auftreten, können jedoch nicht beseitigt werden.

Aus der DE-PS 29 46 860 ist eine Antriebsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine bekannt, bei der ein Schrittmotor bei Überschreiten eines bestimmten Drehmoments umgeschaltet werden kann, wenn z. B. das Werkzeug beim Gewindeschneiden den Boden eines Sacklochs erreicht und deshalb das Drehmoment stark ansteigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genanten Art so zu gestalten, daß die Probleme, die z. B. beim Anschnitt, in Folge von Materialänderungen oder festgefressenen Spänen oder auch in Folge einer Werkzeugabnutzung auftreten, erfaßt werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennnzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung ist es möglich, den gesamten Bearbeitungsvorgang zu überwachen und einen Vergleich mit Soll-Werten durchzuführen. Ein derartiger Vergleich kann auch für eine erforderliche Umkehrung der Drehrichtung sowie für die Erzielung des erforderlichen Drehmomentverlaufs beim Durchbohren genutzt werden. Aus den ermittelten Daten kann gleichzeitig eine Aussage über die Qualität des gefertigten Gewindes gemacht werden.

Das optimale Bearbeitungsmoment ist selbstverständlich über den gesamten Bearbeitungsvorgang nicht immer konstant. So ist es z. B. bekannt, daß beim Gewindeschneiden bei einer den doppelten Durchmesser überschreitenden Gewindelänge erhöhte Bearbeitungsmomente erforderlich sind. Dies ist z. B. auf die größere Reibung und die größere Strecke, über die Späne transportiert werden müssen, zurückzuführen.

Es ist auch möglich, jegliche Art von Fehlerquellen zu ermitteln. Wenn z. B. trotz entsprechender Steuerung der Vorschubeinrichtung über mehrere Werkstücke hinweg ein allmählicher Drehmomentanstieg festgestellt wird, kann dies auf die Abnutzung des Werkzeugs zurückzuführen sein. Läßt sich das optimale Drehmoment trotz optimaler Bedingungen nicht erreichen, kann dies z. B. darauf zurückzuführen sein, daß das für das Gewindeschneiden vorgebohrte Loch einen zu geringen Durchmesser hat. Aber auch die Verwendung eines ungeeigneten Schmiermittels oder die Wahl einer ungeeigneten Schneidgeschwindigkeit können auf diese Weise festgestellt werden.

Wurde bei einem Bearbeitungsvorgang stets das optimale Drehmoment eingehalten, läßt sich ohne weitere Meßvorgänge der Schluß ziehen, daß die gewünschte Qualität erreicht worden ist. Bei Nichteinhalten der optimalen Werte ist es aber auch in einfacher Weise möglich, Werkstücke mit bestimmten Qualitätstoleranzen anzugeben.

Die Vorrichtung kann aber auch verwendet werden, wenn das optimale Drehmoment noch nicht bekannt ist. In diesem Falle können diese Werte empirisch ermittelt werden.

Sobald sie feststehen, kann die Bearbeitung wieder automatisch erfolgen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 und 2 beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Frontansicht einer senkrecht wirkenden Gewindebohrmaschine, und

Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine der Fig. 1.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den mechanischen Aufbau einer Gewindebohrmaschine mit vertikaler Anordnung und vertikaler Dreh- und Vorschubachse Z. Die Maschine hat einen Schrittmotor 11 zum direkten Antrieb eines Werkzeugs 12, mit dem ein Werkstück 13 bearbeitet werden soll. Der Motor 11 ist mit einer Vorschubeinrichtung verbunden, die aus einem mit dem Motor 11 fest verbundenen Relativschlitten 26 und einem angetriebenen Absolutschlitten 27 besteht, die durch eine Zug- und Druckfeder 28 und einen hierzu parallelgeschalteten Dämpfer 29 verbunden sind. Beide Schlitten sind mittels Führungsbuchsen 34 auf Führungsstangen 33 parallel zur Werkzeugdrehachse verschiebbar gelagert. Der Absolutschlitten 27 ist mit einer Spindelmutter 30 verbunden, die auf einer Schraubenspindel 31 sitzt, die von eimem Motor 32 angetrieben wird. Zur Messung des Abstandes zwischen dem Werkzeug 12 und dem Werkstück 13 sind zwei Abstands­ meßeinrichtungen 35 und 36 vorgesehen, nämlich eine zwischen den beiden Schlitten 26 und 27 und eine zwischen dem Schlitten 26 oder 27 und einem festen Bezugspunkt z. B. einer fest angeordneten Skala. Diese beiden Meßeinrichtungen liefern nicht nur den Abstand zwischen dem Werkzeug 12 und dem Werkstück 13, sondern auch ein von der Drehung der Feder 28 abhängiges Signal, das dazu verwendet wird, den Werkzeugvorschub in Verbindung mit dem Motor 32 mit der erforderlichen Vorschubkraft zu steuern.

Claims (5)

1. Vorschubsteuervorrichtung für eine Gewindebohrmaschine mit einem richtungsumschaltbaren elektrischen Drehantrieb zum direkten Antrieb des Werkzeughalters, einer in Vorschubrichtung federnd nachgiebigen Lagerung des Werkzeughalters und einer auf die Belastung der federnd nachgiebige Verschiebung ansprechenden Einrichtung zur Regulierung der Vorschubkraft, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Werkzeughalters aus einem am Drehantrieb (11) sitzenden Relativschlitten (26) und einem in Vorschubrichtung angetriebenen Absolutschlitten (27) besteht, die durch ein federnd nachgiebiges Element (28) miteinander verbunden sind, und daß zwischen dem Relativschlitten (26) und dem Absolutschlitten (27) eine Abstandsmeßeinrichtung (35) angeordnet ist.

2. Vorschubsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schlitten (26, 27) auf einer gemeinsamen Führungsanordnung (33, 34) gelagert sind.

3. Vorschubsteuervorrichung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutschlitten (27) an einer Spindelmutter (30) sitzt, deren Schraubenspindel (31) von einem Motor (32) angetrieben ist.

4. Vorschubsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine weitere Abstandsmeßeinrichtung (36) zwischen einem der Schlitten (26, 27) und einem festen Bezugspunkt.

5. Vorschubsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Dämpfer (29) zwischen dem Relativschlitten (26) und dem Absolutschlitten (27).