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Maschine zum Bearbeiten, insonderheit Schleifen von Rotationskörpern
mit ungerader Mantellinie Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Bearbeiten,
insbesondere Schleifen von Rotationskörpern mit ungerader Mantellinie. Sie ist vorzugsweise
anwendbar bei automatischen Maschinen zum Schleifen von Patrizen und Matrizen, deren
Drehflächen außen oder innen zylindrische, konische, abgerundete Winkel und andere
Teile haben, die die Bestandteile der aneinanderschließenden Abschnitte eines Profils
oder einer anderen unregelmäßigen Erzeugenden ausmachen. Um solche Flächen mit Hilfe
von gewöhnlichen Arbeitsmaschinen zu bearbeiten, ist es notwendig, entweder einen
Teil des Profils nach dem. anderen zu bearbeiten oder Formwerkzeuge zu: benutzen.
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Die zum Bearbeiten, insbesondere Schleifen von Rotationskörpern mit-
ungerader Mantellinie dienende Maschine, bei der der Abstand zwischen Werkzeug und
Werkstück entsprechend der Änderung des Werkstückdurchmessers durch eine Schablone
geregelt wird, an der ein den Werkzeugschlitten beim Schwingen verschiebbarer Tasterhebel
im Arbeitsvorschub entlanggleitet, zeichnet sich dem Bekannten gegenüber dadurch
aus, daß der nach der Schablone schwingende Tasterhebel auf einen Arm o. dgl. des
den eigentlichen Werkzeugspindelschlitten von Hand einstellbar tragenden (Zwischen-)
Schlittens wirkt und-daß der Arm noch unter der Einwirkung eines Daumenscheibengetriebes
bekannter Art steht, das nach einmaligem Arbeitsvorschub des Zwischenschlittens
samt Werkstückspindel zwecks ungehinderter Rückführung des Werkstückes in die Ausgangsstellung
von demselben abstellt, worauf wieder die Beistellung erfolgt.
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Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine automatische
Schleifmaschine, doch muß bemerkt werden, daß die Erfindung auch auf andere Werkzeugmaschinen,
z. B. Fräsmaschinen und Drehbänke, anwendbar ist.
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Abb. z ist eine Vorderansicht, teilweise geschnitten, Abb. 2 eine
Draufsicht, Abb.3 ein Schnitt nach Linie III-III der Abb. 2, welche nur die Steuerung
des Werkzeugträgers zeigt.
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Abb. q. stellt in größerem Maßstabe und im Längsschnitt ein Werkstück
in zwei Arbeitsstellungen und ein Werkzeug zum Schleifen des Inneren eines Werkstücks
dar.
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Auf einem Gestell z ist ein Arbeitstisch 2 angeordnet, der in der
Längsrichtung geradlinig von einer rotierenden Daumenscheibe 3 bewegt wird. Die
letztere ist auf einer Querwelle q. aufgesetzt, deren Antriebsorgan in der Zeichnung
nicht dargestellt ist. Auf dieser Daumenscheibe rollt die Gleitrolle eines auf
einer
Welle 6 befestigten Hebels 5 ; ein auf der Welle 6 angeordneter Hebel 7 steht mittels
einer Zugstange 8 mit dem Tisch 2 in Verbindung; die Zugstange greift mit einer
Schraubenspindel 8 mit darauf einstellbaren Muttern g, io an einem am Tisch 2 befestigten
Flanscharm.
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Ein Gegengewicht ii wirkt in bekannter Weise durch den Zug einer Linie
12, die über eine Rolle 13 läuft und an dem Tisch befestigt ist, auf den Tisch 2
so sein, daß das Gegengewicht die Gleitrolle des Hebels 5 gegen die Daumenscheibe
3 drückt und die rückläufige Bewegung des Tisches 2 sichert.
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Auf einem auf dem Tisch 2 befestigten Support 14 ist die das Werkstück
15 haltende Welle auswechselbar angeordnet. Das Werkstück wird auf der Welle durch
eine gebräuchliche Klemmvorrichtung gehalten, die von einem Handrädchen 16 betätigt
wird, so daß es sich mit der in Drehung befindlichen Welle dreht, die von der Seilscheibe
17 angetrieben wird.
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Das Werkzeug besteht aus einer Schleifscheibe 18, die in dem Werkzeugträger
ig angeordnet und durch die Rolle 2o auf der Welle des Werkzeugträgers in schnelle
Drehung versetzt wird.
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Der Werkzeugträger besteht aus einem oberen Schlitten 2i, welcher
auf einem-unteren Schlitten 22 angeordnet ist; letzterer gleitet in einer Gleitbahn
23 des Gestelles. Die Schlittenführungen liegen breit in einer zur Drehachse des
Arbeitsstückes senkrechten Richtung. Der obere Schlitten 21 ist auf dem unteren
Schlitten 22 durch eine Schraubenspindel 42 einstellbar und wird bei dessen Verschiebung
mitgenommen. Der untere Schlitten 22 wird durch eine am Längsschlitten 2 sitzende
Linienschablone 24, deren Profil dem zu bearbeitenden Werkstück 15 entspricht, unter
Vermittlung eines Hebelsystems beim Wandern des Längsschlittens quer dazu gesteuert.
Diese Schablone sitzt schwingbar auf einer Querplatte 25, die durch Schrauben am
Tisch 2 befestigt ist. Sie läßt sich in der Schwinglage mittels zwei Druckschrauben
26 ein- und feststellen. Ein Hebel 27 liegt mit einer Zunge 27" an der Schablone
24 an und ist mit Zapfen 28 an einem Lenker 29 angeschlossen, der seinerseits wieder
bei 30 am Gestell i angelenkt ist. Ein nach innen gerichteter Arm 31 des
Schlittens 22 ist mit dem Hebel 27 mittels eines durch eine Schraube gebildeten
Zapfens 32 derart verbunden, daß die Bewegung des Hebels 27 eine Verschiebung des
Schlittens 22 auf der Schiene 23 auslöst. Eine am Gestell i befestigte Feder 33
wirkt auf den Schlitten 22, so daß die Zunge 27' des Hebels 27 sich immer an das
Profil der Schablone 24 anlehnt. Der Arm 31 bzw. der Schlitten 22 wird noch durch
eine auf einer besonderen Welle 4 aufgekeilte Daumenscheibe 34 mit seitlichem Daumen
durch die Vermittlung einer Hebelstange 35 gesteuert; diese ist bei 36 an dem Gestell
angelenkt. Die Schraube 37 der Hebelstange 35 legt sich an den Arm 31 und verschiebt
den Schlitten 22 unabhängig von dem Hebel 27 und der Schablone 24 im Augenblick
der Fertigstellung des Werkstückes, so daß das Werkzeug außer Eingriff gelangt;
dabei wird der Hebel 27 von der Schablone 24 abgeschwenkt.
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Der obere Schlitten 21 kann noch durch ein Handrad 38 unter Vermittlung
einer Welle 39,
eines Ritzels 40, eines in dieses Ritzet eingreifenden Zahnrades
41 und einer Schraube 42, welche in ein am Schlitten 2i befestigtes Muttergewinde
43 eingreift, gesteuert werden. Das Zahnrad 41 und die Schraube 42 sind an dem Schlitten
22 befestigt und nehmen an der Bewegung des letzteren teil, was dadurch möglich
ist, daß das Ritzel 40 genügend lang ist, so daß das Rad 41 der Länge nach auf diesem
Ritzel gleiten kann, ohne außer Eingriff zu kommen.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Der Längsschlitten der Maschine wird
in Gang gesetzt durch Drehen der Welle 4 im Sinne des Pfeiles in Abb. i. Das Werkstück
15 und die Scheibe 18 erhalten gleichzeitig eine schnelle Drehbewegung. Zu Beginn
eines Arbeitsganges hat das Werkstück die Stellung, wie sie in Abb. 4 ausgezogen
dargestellt ist.
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Der Tisch 2 wird -zunächst von der Daumenscheibe 3 von rechts nach
links bewegt bis zu dem Moment, wo die letztere die Stellung in Abb. i eingenommen
hat. Dadurch wird auch das Werkstück 15 in die Stellung 15' geführt, wie in Abb.4
strichpunktiert angegeben-Das Werkzeug verschiebt sich dabei an der Arbeitsfläche
des Werkstückes entlang und schleift oder hebt die erste Materialschicht ab. Während
dieses Vorganges folgt das Werkzeug genau dem Profil des Werkstückes, indem die
Zunge 27' auf der Schablonensteuerfläche 24 gleitet. Der um sein eines Ende schwingende
Hebel 27, welcher mit dem Schlitten 22 durch Bolzen 32 verbunden ist, gibt dem Werkzeug
eine Bewegung rechtwinklig zur Drehachse des Werkstückes, entsprechend seinemProfrl.
In dem Augenblick, wo das Werkzeug das äußerste Ende des Werkstückes erreicht hat,
wird der Schlitten 22 unter Wirkung des Daumens 34 und des Hebels 35 und der auf
dem Arm 31 wirkenden Schraube 37 unabhängig von der Schablone 24 vom Werkstück abgestellt
und dabei der Hebel 27 mit seinem Tastende von der Schablone abgehoben, so, daß
das Werkzeug 18 in die Stellung 18' gelangt (strichpunktiert in Abb. 4). Während
der Hebel 27 und das Werkzeug 18 in dieser Stellung gehalten werden, wird der Tisch
durch eine schnelle, durch den Daumen 3 begrenzte Rückwärtsbewegung unter der Wirkung
des
Gegengewichtes =i in seine Anfangsstellung zurückgeholt. Das Werkzeug und der Hebel
27 gelangen dann in ihre entsprechenden Stellungen zurück durch die gemeinsame Wirkung
des Daumens 34 und der Feder 33. Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich so
lange, bis die Bearbeitung des Stückes beendet ist. Nach jedem Arbeitsgang ist es
notwendig, die Schmirgelscheibe- um ein Stückchen weiter nach der Bearbeitungsfläche
zu schieben. Zu diesem Zweck wird das Handrad 38 während des Rücklaufs des Tisches
2 betätigt und gibt dem oberen Schlitten 21: unter Vermittlung des Armes
39, des Getriebes 40, des Zahnrades 41, der Schraube 42 und der Mutter 43
eine Relativbewegung zum unteren Schlitten 22.
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Diese periodische Vorwärtsbewegung des Schleifwerkzeugs 18 kann auch,
wie bekannt, durch eine Klinkenvorrichtung, deren Sperrad auf der Welle
39 aufgekeilt ist und dessen Antriebsklinke beim Rückgang des Tisches 2 gesteuert
wird, automatisch bewirkt werden.
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Die Ausführung der Erfindung könnte z. B. von der auf der Zeichnung
dargestellten je nach Verwendung der Werkzeugmaschine abweichen. Man könnte z. B.
entweder dem Werkzeugträger oder dem Support allein eine Bewegung zur Nachbildung
des Profils des Arbeitsstückes durch oben beschriebene Steuerorgane geben.
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Schließlich könnte man bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel
die Bewegungen des Werkzeugträgers und des Supports umkehren, sei es durch Vertauschen
dieser Organe, sei es durch eine kinematische Umkehrung derart, daß das Werkstück
=eine hin und her gehende Längsbewegung erhält und der Support eine rechtwinkelig
dazu gerichtete Bewegung ausführt.