DE620432C - Werkzeugmaschine, insbesondere Schleif- oder Fraesmaschine, zur Herstellung von Nachbildungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere Schleif- oder Fräsmaschine, zur Herstellung von Nachbildungen, bei welcher das Werkzeug mit Hilfe eines S Tastgliedes gesteuert wird. Bei Maschinen dieser Art ist es bekannt, 'die linearen Bewegungen eines einer Schablone entlang zu führenden, runden Tasterstiftes mit Hilfe eines Pantographen auf das Lager eines schwenkbaren Trägers eines Werkzeuges, z. B. eines nach Art eines Stichels arbeitenden Diamanten, zu übertragen. Bei den bekannten¹ Maschinen müssen jedoch die Schwenkbewegungen des Werkzeuges unabhängig von der Tasterbewegung ausgeführt werden, so daß die Aufmerksamkeit des Arbeiters auf zwei Stellen - gelenkt, d. h. geteilt werden muß. Außerdem ist es mit den bekannten Maschinen nicht möglich, genau der Profilform des fertigen

ao Werkstückes entsprechende Schablonen zu verwenden, weil der Halbmesser des Tasterstiftes immer mit berücksichtigt wenden muß. Zur Herstellung von verschieden großen Werkstücken der gleichen Profilform muß daher je eine besondere Schablone verwendet werden. Bei den bekannten Maschinen ist ferner der Vorschlag gemacht worden, mittels einer Abdrehvorrichtung der Schleifscheibe das Profil des fertigen Arbeitsstückes nach einer Schablone zu geben und ohne Platzwechsel der Schleifscheibe das an diese herangeführte Werkstück zu bearbeiten.

Demgegenüber unterscheidet sich die den Gegenstand der Erfindung bildende Werkzeugmaschine zur Hauptsache 'dadurch, daß der Taster mit der Bewegungsebene des Pantographen gleichliegend auf einem um die Führungsachse des Pantographen schwenkbaren Träger, mit der Spitze in dessen Schwenkachse liegend, befestigt ist und dessen Schwenkbewegungen durch eine Schwenkübertragungsvorrichtung, z. B. einen ParallelogrammgestängezU'g, auf den Träger des Werkzeuges bzw. Stückes übertragen wird, dessen Arbeitsstelle in an sich bekannter Weise in +5 der verlängerten Achse des Werkzeuges- resp. Werkstückträgers liegt, so daß ' mit dem Schwenken des Tasters gegenüber der Schablone oder Führung das Werkzeug bzw. Werkstück gegenüber dem Werkstück bzw. Werkzeug in gleichem Maße verschwenkt wird. Dadurch wird gegenüber dem Bekannten der Vorteil erzielt, daß die lineare und die schwenkbewegliche Kupplung des' Tasters mit dem Werkzeug, bei Schleifmaschinen z. B. mit der Schleifscheibe, durch einen einzigen Handgriff bedient werden kann, für die Herstellung gleicher Profilformen verschiedener Größe nur eine einzige exakte Schablone dieser Profilform nötig ist und mit einer ein-

zigen Schleifscheibe jede beliebige Profilform, einschließlich solche mit innern scharfen Ecken, in einem Zug bearbeitet werden kann Außerdem wird eine einfache Bauart und Handhabung der Maschine erzielt.

Die Erfindung läßt sich bei andern Werkzeugmaschinen z. B. zum Drehen, Stoßen, Messen usw. anwenden.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausf ührungsbeispiel einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens bei einer Schleifmaschine. Es zeigt

Fig. ι eine teilweise Seitenansicht derselben ;
Fig. 2 ist eine Draufsicht hierzu,

Fig. 3 ein senkrechter Schnitt durch den Schwenkkopf des Schleifscheibenträgers und der Aufhängung des Paritögraphen, Fig. 4 ein senkrechter Schnitt durch ein Gelenk des Pantographen,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der zur Bewegungsübertragung 'dienenden Teile, Fig. 6 eine schematische Darstellung der Einstellung von" Schablone und Werkstück für den Hinters chi iff eines flachen Formstahles, wobei links Werkzeug und Arbeitsstück und rechts Schablone und Taster gezeigt sind,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Einstellung von Schablone und Werkstück für die Bearbeitung, eines runden Formstahles, Fig. 8 eine schematische Darstellung der Einstellung von Schablone und Werkstück für das Bearbeiten eines Profils, dessen Unirißlinie sich nur zum Teil im Schwenkbereich des Tasters und des Werkzeuges befindet,

Fig. 9 eine ' Darstellung der Einrichtung zum Abdrehen einer Schleifscheibe, dem Spitzenprofil des Tasters entsprechend.

An einem Sockel 1 einer Fräs- oder Schleifmaschine ist ein Schlitten 2 mit .Querschlitten 3 und Längsschlitten 4 senkrecht verschiebbar geführt. Der Schlitten 2 wird automatisch auf und nieder bewegt, wobei der Hub je nach der Höhe des Arbeitestückes 6 eingestellt wenden kann. Auf dem Aufspanntisch 5 des Lämgsschlittens 4 ist ein Werktisch 5° aufgespannt. Dieser Tisch ist um eine liegende Achse 5⁶ neigbar, um Werkstücke mit Anstellwinkel, z. B. Formstähle, herstellen bzw. schleifen zu können. Für sich drehende, d. h. im Querschnitt runde Arbeitsstücke können statt des Tisches S^a Spindel und Reitstock auf dem Längsschlitten 4 befestigt werden.

Auf dem Sockel r ist ferner ein Träger 7

befestigt, auf welchem der Schablonentisch 8 und der Aufhängearm 10 für den Pantographen 13, 14 angebracht sind. Anderseitig ist auf dem Träger 7 der zweiarmige Gelenkausleger 17, 17° gelagert, durch dessen Kopf 17* die senkrechte Schwenkachse 22 des Schleif kopfes 15 hindurch geht. Am obern Ende ist die Achse 22 drehbar mit der Gleitführung 14° des Pantographenschenkels 13° verbunden. Die Gleitführung 14* des Pantographenschenkels 13⁶ ist im Kopf io^a des Armes 10 um eine senkrechte Achse io⁶ drehbar gelagert (Fig. 3). Die Schenkel 13° und 13* sind durch einen versenkten Gelenkbolzen 23 gelenkig miteinander verbunden. Das Übersetzungsverhältnis des Pantographen kann in bekannter Weise in den üblichen Grenzen eingestellt werden..

Am freien Ende des Pantographarmes 13^d ist der Tasterhalter 12 mit dem Taster 11 schwenkbar angeordnet. Die Spitze des Tasters 11 liegt genau in der verlängerten Schwenkachse des Halters 12, und die Schleifscheibe 16 tangiert mit ihrem Umfang die verlängerte Achse des Schleifkopfes 15.

Für die Schwenkübertragung des Tasters auf die Schleifscheibe dient ein dreigliedriger Parallelogrammgestängezug 19 mit Lenkringen 20 an den Gelenkstellen. Am Mittelglied ist der Parallelogrammgestängezug auf einem Arm 21 gestützt.

Der Umfang der Schleifscheibe 16 muß in dem jeweiligen Übersetzungsverhältnis des Pantographen entsprechendem Größenverhältnis das genaue Profil der Tasterspitze haben. Zu diesem Zweck wird sie mittels der beschriebenen Einrichtung sowie mit einem auf dem Schablonentisch 8 befestigten Anschlaglineal 36 und einem auf dem Tisch 5 aufgespannten Diamant 37 abgedreht. Der Diamant 37 ist auf dem Tisch 5 genau auf die Achsenmitte des Schleifkopfes 15 eingestellt. Das Nachstellen der Schleifscheibe zum Abdrehen derselben geschieht durch die Schraube 15°. Der Taster 11 wird dann in allen Winkelstellungen dem Lineal entlang hin und her geführt (Fig. 9). Die Schleifscheibe bewegt sich ebenfalls in den gleichen Winkelstellunigen am Diamant vorbei und wird von diesem abgedreht, so· daß das Profil ihres Umf anges' genau demj enigen der Tastenspitze entspricht. Erst jetzt können mit der bechriebenen Einrichtung Arbeitsstücke nach einer auf dem Tisch aufgespannten Schablone bearbeitet bzw. nachgebildet werden.

Arbeitsstücke von flacher Form, wie Formenlehren, Formstähle usw., werden auf dem neigbaren Arbeitstisch 5° und die Musterchablone (Vorlage) 9 auf dem ebenfalls um eine Achse 8" neigbaren Schablonentisch 8 befestigt.

Zum Vorschruppen des Profils können breitere und stumpfere Taster und Schleifscheiben verwendet werden, als für das ertigschleifen notwendig sind-

Das" Profil der Schablone wird nun am Werkstück erzeugt, indem man mit dem Taster die ganze Form abtastet, wobei der Taster immer in die zur Bearbeitung des Werkstückes geeignete Winkelstellung gebracht wird. Die Verschiebung der Schleifscheibe gegenüber dem Werkstück, entsprechend derjenigen des Tasters gegenüber der Schablone, wird durch den Pantographen

ίο bewirkt. Die jeweilige Einstellung des Winkels, d. h. die Schwenkung des Tasters um seine Spitze, wird durch den Parallelogrammgestängezug 19, 20 auf das Werkzeug übertragen.

Für die Anfertigung von flachen Formstählen wird der Arbeitstisch S^a dem gewünschten Anstellwinkel entsprechend geneigt. Die Schrägstellung des Arbeitsstückes bedingt eine Korrektur der Profilform, welche dadurch erreicht wird, daß die Musterschablone 9 im gleichen Winkel eingestellt wird (Fig. 6). In horizontaler Stellung des Arbeitsstückes ist das fertige Profil wieder normal.

Soll dem Formstahl noch Hinterschliff gegeben werden, so wird die Musterschablone noch weiter um den dem Spanwinkel entsprechenden, jeweils zu errechnenden oder durch Versuch festzustellenden Zusatzwinkel geneigt.

Für runde Formstähle ohne Hinterschliff werden die Zentren von Arbeitsstück und Schleifscheibe um den Abstand des Zentrums von der Schnittlinie am fertigen Formstahl verstellt, wobei die Schablone horizontal liegt. Dadurch kommt die genaue Profilform in Schnitthöhe des Formstahls zustande. Handelt es sich um die Bearbeitung von runden Formstählen, deren Schneidkante hinterschliffen wird (Fiig. 7), so wird die Musterschablone um einen entsprechenden Winkel geneigt.

Es lassen sich Vorlagen nachbilden, deren Umrißlinie sich nur zum Teil im Schwenkbereich des Tasters und des Werkzeuges befindet. Dazu werden Arbeitsstück und Schablone um eine zu 'denselben senkrecht stehende Achse drehbar angeordnet und beide um gleiche Winkelbeträge gedreht bis zur beendeten Bearbeitung der ganzen Umrißlinie, wie dies in Fig. 8 angedeutet ist. Diese Maßnahme eignet sich vorteilhaft zum Bearbeiten von Formstempeln, Stoßmessern usw. Zum Fräsen von Arbeitsstücken könnte an Stelle der Schleifscheibe ein Fräser ver-

wendet werden.

Statt Schablonen können auch fertige Arbeitsstücke zum Abtasten und Nachbilden verwendet wenden, wobei zur Aufnahme von im Querschnitt runden Teilen an Stelle des ^e° Schablonentisches ein Tisch mit Spindel-'und Reitstock montiert wird.

Im beschriebenen Beispiel ist_ die Anordnung der Teile so getroffen, daß man die Bewegung des schwenkbaren Tasters gegen eine feste Schablone auf das Werkzeug überträgt.

Es ist auch möglich, daß Taster und Werkzeug fest bleiben und Schablone und Arbeitsstück gegen den Taster bzw. gegen das Werkzeug geführt werden; denn es muß nur die 7" gegenseitige Bewegung von Werkzeug und Arbeitsstück herbeigeführt werden.

Es ist auch möglich, das Verfahren nach vorliegender Erfindung zum Messen und Kontrollieren von Profilen zu verwenden, wenn das Werkzeug oder an Stelle desselben ein zweiter Taster dem Profil des Arbeitsstückes entlang- geführt und durch Beobachtung der Bewegungen des andern Tasters gegenüber einer Schablone, Zeichnung; oder einer andern Vorlage die Abweichungen von derselben festgestellt werden.

Die Schwenkbewegung des Tasters könnte auch mit Hilfe einer biegsamen Welle, einer Gelenkwelle, eines Kettengetriebes oder mittels hydraulisch gesteuerter Getriebe auf den Träger des Werkzeuges übertragen werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Werkzeugmaschine, inbesondere Schleifoder Fräsmaschine, zur Herstellung von Nachbildungen, bei welcher die linearen Bewegungen eines einer Führungskante entlang zu führenden Tasters durch einen Pantographen auf das Lager eines schwenkbaren Trägers des Werkzeuges oder Werkstückes übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (11), mit der Bewegungsebene des Pantographen (13) gleichliegend, auf einem um die Führungsachse des Pantographen schwenkbaren Träger (12), mit der Spitze in dessen Schwenkachse liegend, befestigt ist, welcher durch eine Schwenkübertragungsvorrichtung (19) mit dem schwenkbaren Träger (15) des Werkzeuges oder -stückesi (16) drehbeweglich gekuppelt ist, dessen Arbeitsstelle in an sich bekannter Weise in der verlängerten Achse des "0 Trägers (15) liegt, so daß mit dem Schwenken des Tasters gegenüber der Schablone oder Führung das. Werkzeug bzw. Werkstück gegenüber dem Werkstück bzw. Werkzeug in gleichem Maße geschwenkt wird.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen