DE524457C

DE524457C - Verfahren zur Herstellung von Gewinden in zwei entgegengesetzt kegelige Flaechen eines Werkstueckes mittels zweier das Werkstueck von beiden Seiten angreifender Werkzeuge

Info

Publication number: DE524457C
Application number: DEH119985D
Authority: DE
Original assignee: Hasse and Wrede GmbH; Carl Hasse and Wrede GmbH
Current assignee: Hasse and Wrede GmbH
Priority date: 1929-01-24
Filing date: 1929-01-24
Publication date: 1931-05-07

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
7. MAI 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JÜi 524457 KLASSE 49 e GRUPPE

Carl Hasse & Wrede G. m. b. H. in Berlin

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Januar 1929 ab

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gewinden in zwei entgegengesetzt kegelig verlaufende Innen- und Außenflächen eines Werkstückes, und zwar kann vermittels dieses Verfahrens in beide kegelige Flächen das gleiche Gewinde in der Weise eingefräst werden, daß es über dem Scheitelpunkt der beiden kegeligen Flächen ineinander übergeht und hierdurch ein genaues fortlaufendes Gewinde über beide kegelige Flächen erzielt wird.

Bei den bisher bekannten Herstellungsverfahren war diese Arbeit sehr zeitraubend, wie z. B. bei der bisher üblichen Arbeit mittels einfachen Gewindedrehstahls auf einer Leitspindeldrehbank, oder es ergaben anderweits versuchte Herstellungsarten große praktische Schwierigkeiten. Entweder mußte nämlich das Werkstück zweimal aufgespannt und beide kegelige Flächen mußten hintereinander gefräst oder geschnitten werden. Hierbei ließ sich niemals ein genau ineinander und zueinander fortlaufender Gewindegang über die beiden kegeligen Flächen erzielen. Oder ein anderes Verfahren sah bei einmaliger Einspannung des Werkstückes und Schrägstellung des Aufspannspindelkastens die Herstellung in der Weise vor, daß nach Vollendung des Fräsens oder Schneidens des Gewindes in die eine kegelige Fläche das Fräs- oder Schneidwerkzeug auf einem langen Dorn über die Scheitellinie der beiden kegeligen Flächen vorgeschoben und sodann durch Anstellung des Werkzeuges auf der entgegengesetzt kege- ligen Fläche die Fortsetzung des Gewindes geschnitten oder gefräst wurde. Bei diesem letzteren Verfahren kann ein genauer Übergang der Schnitte auf der Scheitellinie der Kegel und ein genau fortlaufendes Gewinde über beide kegelige Flächen sich nicht ergeben, weil der Werkzeugträger während des Arbeitsganges verstellt werden muß.

Ferner muß bei jenem Verfahren, um auf beiden kegeligen Flächen über die ganze Länge des Arbeitsstückes arbeiten zu können, das Fräs- und Schneidwerkzeug auf einem langen Dorn entsprechend der Länge des Werkstückes befestigt sein und sehr weit aus dem Werkzeugträger herausragen. Auch muß ferner das Werkzeug verschiebbar sein, so daß sich an ihm kaum eine Gegenlagerung anbringen läßt. Auf solche Weise hergestellte Gewinde müssen infolge der Federung des ungenügend gelagerten Werkzeuges höchst ungenau und unsauber ausfallen.

Eine andere Verfahrensart, Gewinde in entgegengesetzt kegelige Flächen gleichzeitig herzustellen, erfolgte mittels sogenannter Schneckenradfräser, wobei weder Fräser noch Werkstück eine axiale Bewegung ausführen, sondern die Gewindesteigung durch Abwälzung erzeugt wird.

Die Neuartigkeit des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß das Werkstück in einer

einmaligen Aufspannung gleichzeitig von beiden Seiten bei einer Umdrehung vermittels gezahnter (steigungsloser) Walzenfräser mit ringförmig angeordneten Zähnen bearbeitet 'wird, wobei das Werkstück den bei Verwendung von Werkzeugen obengenannter Art erforderlichen axialen Vorschub um eine Gewindesteigung für beide Werkzeuge gleichzeitig ausführt. Dieser axiale Vorschub für die ίο Gewindesteigung wird für den Werkstückspindelkasten für beide Werkzeuge gleichzeitig von einer einzigen Leitspindel aus bewirkt. Hierdurch wird eine übereinstimmende Genauigkeit und ein genau ganggleiches Gewinde auf beiden Seiten erzeugt.

Durch die weiter getroffenen, nachstehend beschriebenen Einrichtungen kann ferner die Herstellung des Gewindes auf beiden Teilen mit Leichtigkeit so erfolgen, daß das Gewinde in beiden kegeligen Flächen über den Scheitelpunkt hinaus ineinander übergeht und auf diese Weise ein genau fortlaufender Gewindegang erzeugt wird.

Diese Arbeit wird dabei durch das nachstehend noch näher erläuterte Verfahren trotz ihrer Genauigkeit so beschleunigt, daß in der bisher üblichen Arbeitszeit ein Vielfaches der bisherigen Leistung erzielt wird.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen eine Vorrichtung zur Ausführung des neuen Verfahrens für die Herstellung eines Innengewindes in einer entgegengesetzt kegeligen Rohrmuffe.

Auf einem Maschinenbett 1 befindet sich in der Mitte ein Bettschlitten 16, der den schräg zu den Schlittenführungen des Bettes in Schlitzen 26 verstellbaren Werkstückspindelkasten 2 trägt und vermittels einer Leitspindel 27 (Fig. 3) eine zwangläufige Längsbewegung erhält.

Der in Fig. 2 und 3 näher dargestellte Werkstückspindelkasten 2 besteht aus einem in den Sehlitzen 26 auf dem Bettschlitten 16 drehbar befestigten und dadurch schräg zu den Schlittenführungen verstellbaren Gehäuse IJ, in dem eine Trommel 18 durch Schnecke 19 und Schneckenkranz 20 in Umdrehung versetzt wird. Im Innern der Trommel 18 befinden sich drei auf der Zeichnung mit Z als solche gekennzeichnete Zentrierbacken 21, welche mittels Rechts- und Linksgewindespindel 22 und Keilstücke 23 durch den T,zhxikranz 24 gleichzeitig bewegt werden. Außerdem sind noch drei einzeln anstellbare, auf der Zeichnung auch mit F gekennzeichnete Feststellbacken 25 vorhanden.

Fig. ι: Auf beiden Seiten des Werkstückspindelkastens 2 befinden sich die Werkzeugträgerschlitten 3, die mittels Handrades 4, Ritzels und Zahnstange 5 von Hand längsverschoben werden können, um die genau parallel zueinander liegenden, mit steigungslosen, ringförmig angeordneten Zähnen versehenen Walzenfräser 12, 13 nach dem Einspannen des Arbeitsstückes in Arbeitsstellung zu bringen. 6j Auf dem Werkzeugträgerschlitten 3. befinden sich querverschiebbare Werkzeugspindelkästen 7, die durch Kurven und Spindel eine selbsttätige Querbewegung erhalten, und zwar beim Einrichten zum Einstellen des Werkzeu- 7< ges auf den gewünschten Gewindedurchmesser. Die selbsttätige Querbewegung der Werkzeugspindelkästen dient dagegen für das selbsttätige Eindringen der Schneid- oder Fräswerkzeuge auf die richtige Gewindetiefe 7! während des Arbeitsganges, so daß nach einmal erfolgter Einstellung keinerlei Querverstellung an den Werkzeugen mehr stattfindet. Nach Beendigung des Arbeitsganges gehen die Werkzeuge zwangläufig und selbsttätig aus 8c dem Gewindegang heraus und brauchen alsdann zum Wechsel des Arbeitsstückes nur in der Längsrichtung bis zu einem gewissen Punkt herausgekurbelt zu werden. Nach dem Einspannen des neuen Arbeitsstückes werden ⁸i sie wiederum nur in dieselbe durch Anschläge genau festgelegte Längsstellung zueinander gebracht, während keinerlei Neueinstellung in der Querrichtung und hinsichtlieh der Gewindetiefe stattfindet. 9^C

Während die beiden Werkzeuge während der Arbeit in der Längsrichtung feststehen, wird die zur Erzeugung der Gewindesteigung nötige Längsbewegung von dem Werkstückspindelkasten 2 während einer Umdrehung ausgeführt. Diese zwangläufige Vorschubbewegung des Werkstückspindelkastens um eine Gewindesteigung wird, wie bereits oben erwähnt, vermittels einer Leitspindel 27 bewirkt, die den Bettschlitten 16 mit dem Werk- i°< stückspindelkasten 2 gleichzeitig gegen beide Werkzeuge zwangläufig um eine Gewindesteigung verschiebt. Hierdurch müssen beide Werkzeuge unbedingt die gleiche Steigung erzeugen. 1°;

Es erfolgt nun die Vorschubbewegung des Werkstückspindelkastens vermittels der sie regelnden Leitspindel in Richtung auf das eine Werkzeug zu und gleichzeitig auf der anderen Seite von dem Werkzeug ab, so daß n< das eine Werkzeug auf den Scheitelpunkt der beiden kegeligen Flächen zu-, das andere Werkzeug vom Scheitelpunkt der beiden kegeligen Flächen ablaufend arbeitet.

Auf diese Weise wird es ermöglicht, gleich- iij zeitig zwei kegelige Gewinde mit derselben Gewindesteigung an einem Werkstück in einer Aufspannung herzustellen.

Damit nun am Zusammenstoß der beiden kegeligen Flächen die Gewinde genau inein- 12c ander überlaufen, ist eine entsprechende Längsstellung der beiden Werkzeuge zuein-

ander notwendig, die abhängig ist von der Gewindesteigung, dem Kegelwinkel und dem Durchmesser des herzustellenden Gewindes.

Diese Längsstellung der Fräser zueinander wird durch eine nach der Gewindesteigung, dem Kegelwinkel und dem Durchmesser des herzustellenden Gewindes zu berechnende, genau einstellbare Stichmaßlehre (Fig. 5 und 6) erreicht, die zweckmäßigerweise wie folgt geschaltet ist:

Das Stichmaß 8 ist in einer Auflageplatte 9 befestigt, die auf einer Seite mit einer Prismanute versehen ist. Mit dieser Prismanute wird die Auflageplatte der Lehre auf das Ende des einen Werkzeugdornes 10 gelegt, um das Stichmaß genau parallel zum Werkzeugdorn zu fixieren, während die Auflageplatte mit der glatten Fläche auf einem vorstehenden Dornende des anderen Werkzeuges frei aufliegt.

Beide Werkzeuge werden zunächst in einen von ihrem Durchmesser abhängigen Abstand zueinander gebracht, derart, daß das Stichmaß mit seinen Enden gegen die äußeren Kanten der Werkzeuge stößt und auf diese Weise ein genauer Längsabstand in Größe des Stichmaßes hergestellt wird. Das eine Werkzeug 12 ist dabei zweckmäßig in der Längsrichtung durch einen Zahnstangenantrieb 5 schon so eingestellt, daß es um einige Gewindegänge über die Scheitellinie der beiden Kegel nach der gegenüberliegenden Seite hinüberragt. Das zweite Werkzeug 13 muß dann nach der Einstellung gegen das andere Werkzeug 12 so weit längsverschoben werden, daß es mit seiner Schneidkante ebenfalls über den Scheitel der beiden Kegel hinüberragt, und zwar muß die Länge dieser Verschiebung nach der Feststellung durch das Stichmaß genau ein beliebiges Vielfaches der Gewindesteigung darstellen.

Zur Erreichung dieses Zweckes befindet sich am rechten Werkzeugschlitten 3 (Fig. 1) ein \'erschiebbarer Maßstab 14 (Fig. 7), welcher genau nach der herzustellenden Gewinde-Steigung geteilt ist.

Die zur Herstellung des Gewindes zur Anwendung gelangenden steigungslosen Kammfräser mit ringförmig angeordneten Fräszähnen werden genau auf halbe Lücke abgeschliffen, wodurch das zu verwendende Stichmaß leicht zu berechnen ist. Nach Längseinstellung der beiden Werkzeuge in der oben geschilderten Art wird der am Werkzeugschlitten verschiebbar angeordnete Maßstab 14 alsdann mit einem Strich genau auf einen am Bett feststehenden Zeiger oder eine Marke 15 eingestellt, und dann, nachdem das Stichmaß entfernt ist und die Werkzeuge genügend weit querverschoben sind, wird der rechte Werkzeugschlitten nach diesem Maßstab um ein Vielfaches der Gewindesteigung nach links verschoben, bis das Werkzeugende ebenfalls genügend weit über den Kegelscheitel in der entgegengesetzten Richtung wie das andere Werkzeug hinüberragt.

Nunmehr erfolgt das Anstellen der Werkzeuge auf den Durchmesser des zu fräsenden Gewindes in der bekannten Art, indem der Fräser unmittelbar an das Arbeitsstück quer herangeführt wird, bis die Spitze des Fräs- oder Schneidwerkzeuges die Wandung berührt, und es erfolgt in bekannter Weise mit Hilfe einer an dem Werkzeugschlitten befindlichen Skala die Einstellung auf Gewindetiefe, worauf das Einrücken der Maschine auf Arbeitsgang erfolgt.

Die zum Ein- und Ausspannen erforderliche Rück- und Vorbewegung· der Werkzeugspindelkästen ist nach dem Werkstück zu durch genau einstellbare Anschläge begrenzt, so daß beim Auswechseln der Arbeitsstücke nach der einmal erfolgten Einstellung keine weitere Einstellarbeit mehr erforderlich ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Gewinden in zwei entgegengesetzt kegelige Flächen eines Werkstückes mittels zweier das Werkstück von beiden Seiten angreifender Werkzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück zur Erzeugung des Gewindes von beiden Seiten vermittels zweier parallel gegenüberstehender Walzenfräser mit steigungslos angeordneten Zähnen bearbeitet wird und die zur Erzeugung der Gewindesteigung nötige waagerechte Vorschubbewegung um eine Gewindeganghöhe von dem schräg zu den Werkzeugen gestellten Werkstückspindelkasten gleichzeitig für beide Werkzeuge bewirkt wird, derart, daß während einer Umdrehung des Werkstückes das Werkstück um eine der Ganghöhe entsprechende Strecke gegen das eine Werkzeug waagerecht an- und von dem anderen \Verkzeug abläuft.

2. Verfahren zur Herstellung von Gewinden in zwei entgegengesetzt kegelige Flächen eines Werkstückes nach Ansprucli i, dadurch gekennzeichnet, daß vermittels Lehren (Stichmaß) der Längsabstand der beiden Werkzeuge genau gegeneinander abgestimmt wird, so daß über die Scheitellinie der beiden entgegengesetzt kegeligen Flächen hinaus ein genau fortlaufendes Gewinde erzeugt wird.

3. Vorrichtung zur Ausführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Machinenbett auf zwei gegenüberliegenden längs- und querverschiebbaren Werkzeug-

schütten zwei parallel gegenüberstehende Kamm- oder Walzenfräser mit steigungslos verlaufenden Fräszähnen und zwischen ihnen ein schräg einstellbarer, während des Arbeitsganges zwangläufig eine Umdrehung ausführender Werkstückspindelkasten derart angeordnet sind, daß die zur Erzeugung der Gewindesteigung erforderliche axiale Vorschubbewegung während des Arbeitsganges der Fräser und einer Umdrehung des Werkstückes gleichzeitig auf das eine Werkzeug zu- und von dem anderen Werkzeug ablaufend ausgeführt wird.

4. Vorrichtung zur Ausführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen die beiden Werkzeuge zu führendes Stichmaß auf einer Auflegeplatte befestigt ist, die zwecks genauer Auflage auf die Dorne der Werkzeuge auf der einen Seite mit einer Prismenführung versehen ist.

5· Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schlittenführung eines der beiden Werkzeugspindelkästen ein dem herzustellenden Gewinde entsprechender, verstellbarer Maßstab und an der Schlittenführung des Bettes ein feststehender Zeiger angebracht ist, mittels welcher Einrichtung die Verschiebung der Werkzeuge gegeneinander um ein Vielfaches der Gewindesteigung gemessen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen