DE4004367A1 - Antriebsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung einer Vorschubbewegung zum Fräsen und Schleifen einer vier­ periodischen Sinusschwingung, die als in sich geschlossene Kurvenbahn als Nut auf dem Umfang einer Welle angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die im Aufbau einfacher als die bekannten programmgesteuerten Werkzeugmaschinen ist.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das zu bearbeitende Werkstück zusammen mit der Anordnung alle erforderlichen Vorschubbewegungen ausführt. Damit ist sichergestellt, daß die mechanische Bearbeitung an einer herkömmlichen Senkrechtfräsmaschine erfolgen kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen bedeutet

Fig. 1 schematische Darstellung der Ausführungsform dieser Antriebsanordnung in der Vorderansicht,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Antriebsanord­ nung in der Draufsicht,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der sinusförmigen Translationssteuerung in vier Positionen,

Fig. 4 eine Querschnitts-Darstellung der Schlittenfüh­ rung.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht und Fig. 2 eine Drauf­ sicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung. Zur Vereinfachung der Darstellung sind Stirnräder und Kegel­ räder nur durch Mittellinien und Teilkreise angedeutet. Die Antriebswelle 1 ist durch eine Kegelradübersetzung 2 mit den Exzenterscheiben 3 verbunden. Gleichzeitig treibt die An­ triebswelle 1 über eine doppelte Stirnradübersetzung 4 die Werkstückspindel 5 an.

Die Übersetzungsverhältnisse dieser Anordnung betragen für die Kegelradstufe i1 = 2 : 1 und für die doppelte Stirnradstufe i2 = 8 : 1.

Demnach entsprechen acht Umdrehungen der Antriebswelle 1 einer Umdrehung der Werkstückspindel 5 und vier Umdrehungen der Exzenterscheiben 3. Die Antriebswelle 1 ist mit einem in Fig. 2 dargestellten stufenlos regelbaren Getriebemotor 6 ver­ bunden, der für die erforderliche Vorschubbewegung dieser Anordnung sorgt.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung in vier Positionen die Funktion der Steuerung durch die Exzenterschei­ ben 3. Die sinusförmige Translationsbewegung der Anordnung wird dadurch erreicht, daß zwei Exzenterscheiben 3, die durch Stirnräder 3.1 gleicher Zähnezahl in Verbindung stehen, eine gegenläufige Drehbewegung ausführen, wobei frei drehbare Paral­ lelgleitstücke 3.2 auf den Exzenterzapfen 3.3 alle Sinuswerte während einer Umdrehung auf die Anordnung und damit auf das Werkstück übertragen.

Die Vorteile dieser Anordnung zeigen sich beim Fräsen und Schleifen mehrerer parallel angeordneter Kurvenbahnen, weil in solchen Fällen die Wiederholgenauigkeit der Vorschubbewe­ gung sehr wichtig für das Arbeitsergebnis ist. Die Ausfüh­ rungsform dieser Anordnung gewährleistet die winkelsekunden­ genaue Übertragung aller Sinuswinkelfunktionswerte auf das zu bearbeitende Werkstück.

Fig. 4 zeigt eine Querschnitts-Darstellung der Schlitten­ führung für die obengenannte Anordnung. Die Anordnung bewegt sich während des Zerspanungsvorgangs durch die zugeordnete Fräsmaschine in zwei parallel angeordneten Schlittenführungen. Entsprechend der Zerspanungsleistung der Fräsmaschine erfor­ dert dies eine sehr robuste Führung mit höchster Steifigkeit und Positioniergenauigkeit. Die gestellten Forderungen werden durch eine geschlossene, vorgespannte Flachkäfigführung 2 für die beiden Schlittenführungen erfüllt.

Die innen angeordneten V-Führungsschienen 1 sind am Schlit­ ten 6, der ein Teil des Getriebegehäuses ist, befestigt. Der einen V-Führungsschiene 1 liegt eine M-Führungsschiene 3, der anderen eine ML-Führungsschiene 4 gegenüber. Die M- und ML-Führungsschienen sind an der Grundplatte des Maschi­ nenbettes 7 befestigt. Mit der zur ML-Führungsschiene 4 ge­ hörigen Keilleiste 5 ist die Führung parallel und starr vorge­ spannt. Die Versorgung mit Schmieröl erfolgt durch eine Zen­ tralschmieranlage. Der Winkelspalt zwischen Schlitten und Bett verhindert das Eindringen von Fremdstoffen in die Führung.

Claims (8)

1. Anordnung zur Erzeugung einer Vorschubbewegung zum Fräsen und Schleifen einer vierperiodischen Sinusschwingung, die als in sich geschlossene Kurvenbahn auf dem Umfang einer Welle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kur­ venbahn als Nut auf dem Umfang einer einteilig ausgebildeten Welle angeordnet und so ausgebildet ist, daß sie in der Abwick­ lung eine vierperiodische Sinuskurve bildet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsflächen der Nut so ausgebildet sind, daß kugel­ förmige Wälzkörper während der Drehung der Welle ohne Änderung ihres Abstandes entlang von zur Achse der Welle senkrecht verlaufenden Linien an den Begrenzungsflächen anliegen.

3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsanordnung zusammen mit dem zu bearbeitenden Werkstück alle erforderlichen Vorschubbe­ wegungen ausführt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sinusförmige Translationsbewegung der Antriebsanordnung durch Exzenterscheiben (3), die durch eine Kegelradübersetzung (2) mit der Antriebswelle (1) verbunden sind, bewerkstelligt wird.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Werkstückspindel (5) durch die Antriebswelle (1) über eine doppelte Stirnradübersetzung (4) erfolgt.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsanordnung über die Antriebswelle (1) mit einem stufenlos regelbaren Getriebe­ motor (6) verbunden ist, der die Antriebsanordnung in Bewegung setzt und gleichzeitig die Vorschubgeschwindigkeit regelt.

7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelgleitstücke (3.2) sich in geschlossenen, vorge­ spannten Flachkäfigführungen bewegen.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Schlittenführungen der Antriebsanordnung geschlossene, vorgespannte Flachkäfigführungen vorgesehen sind.