DE620794C

DE620794C - Werkzeugsteuerung an einer Werkzeugmaschine zum spanabhebenden Bearbeiten, insbesondee Drehen von Vielkantbloecken

Info

Publication number: DE620794C
Application number: DEM122949D
Authority: DE
Original assignee: Froriep Maschf GmbH; Maschinenfabrik Froriep GmbH
Current assignee: Froriep Maschf GmbH; Maschinenfabrik Froriep GmbH
Priority date: 1933-02-21
Filing date: 1933-02-21
Publication date: 1935-10-30

Description

Beim Abdrehen von Vielkantblöcken auf Blockdrehbänken läßt man das Werkzeug, um einen stets gleichbleibenden Schnittwinkel zu erzielen, um seine Schneidspitze schwingen. Dies bedingt eine besondere Lagerung des schwingenden Stahlträgers, da es nicht möglich ist, das Schwingen um einen geschlossenen Zapfen auszuführen bzw. die Werkzeugschwinge mit einem Zapfen in einer geschlossenen Büchse zu lagern. Man muß vielmehr eine ring- oder halbmondförmige Führung vorsehen. Es ist schon vorgeschlagen worden, die Schwingachse des Werkzeugs geneigt zum Arbeitsstück zu legen. Das Werkzeug schwingt dann aber in einer schräg zum Arbeitsstück liegenden Ebene, wodurch Fehler in der Werkzeugstellung verursacht werden. Es ist hierbei auch nicht möglich, das Werkzeug doppelt zu lagern, viemehr muß dieses verhältnismäßig weit vor die Lagerstelle vorgebaut werden. Wenn man das Werkzeug um einen rückwärts der Schneide gelegenen Drehzapfen schwingen läßt, ist zwar eine einwandfreie und verhältnismäßig einfache Lagerung der Werkzeugschwinge möglich, jedoch besteht der erhebliche Nachteil, daß mit einer solchen Einrichtung an sich nur gerade Blöcke bearbeitet werden können und für jede Blockgröße besondere Schablonen angefertigt werden müssen.

Es sind bereits Vorrichtungen zur Herstellung kantiger Werkstücke durch Drehen bekannt, bei welchen die Werkzeugspitze um eine hinter der Schneide liegende Achse schwingt und entsprechend den Abmessungen des Werkstücks nachstellbar ist. Die Zustellung des Werkzeugs in radialer Richtung kann aber hier nur im Notfall von Hand und nicht selbsttätig und stetig erfolgen. Auch können mit diesen bekannten Einrichtungen nicht pyramidenförmige Gußblöcke mit abgerundeten Ecken erzeugt werden. Außerdem erfordern diese bekannten Einrichtungen für jede Blockgröße eine besondere Schablone.

Es sind zwar auch Vorrichtungen zum Abdrehen verjüngter gegossener Blöcke mit abgerundeten Kanten bekannt, bei welchen das auf seinem Schlitten fest angeordnete Werkzeug ständig und selbsttätig nachgestellt wird mittels einer an dem Schlitten angreifenden S teuer schwinge, deren Schwenkachse fortlaufend verstellt wird. Bei diesen Einrichtungen arbeitet aber der nicht schwingende Drehstahl am Werkstück ungünstig.

Es ist endlich eine Vorrichtung zum Drehen elliptischer Querschnitte zu erwähnen, bei der während eines Werkstückumlaufs die Stahlschneide zweimal einen Kreis durchläuft, der dadurch erzielt wird, daß der Stahl um eine hinter seiner Schneide liegende Achse geschwenkt und gleichzeitig der den Stahl tragende Schlitten eine hin und her gehende Bewegung ausführt.

Um bei Blockdrehbänken mit einem um eine

rückwärtige Drehachse schwingenden Werkzeug außer geraden auch kegelige bzw. pyramidenförmige Blöcke bearbeiten und für verschiedene Blockgrößen ein und dieselbe Schablone verwenden zu können, wird gemäß der Empfindung vorgeschlagen, die Länge des jeweils wirksamen Hebelarms des Werkzeugs bei Änderung der Größe des Vielkantes" ebenfalls im entsprechenden Verhältnis zu ändern, ίο was selbsttätig bei der Querverstellung des Werkzeugschiebers erfolgen kann.

Auf der Zeichnung ist die neue Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι den Werkzeugträger einer Block's drehbank im senkrechten Schnitt und

Abb. 2 im Querschnitt nach der Linie A-B der Abb. i.

Abb. 3 veranschaulicht die geometrischen Verhältnisse bei der Bearbeitung zweier verschieden großer Blockquerschnitte.

Wenn die Schablonen, die die Querbewegung· des Schlittenschiebers ι zur Erzeugung des Vierkants 32 hervorrufen, für eine bestimmte Blockgröße und für eine bestimmte Länge des Hebelarms x, mit welchem die Schneidspitze des Werkzeugs 2 um seine Drehachse schwingt, festgelegt sind, muß bei Vergrößerung oder Verkleinerung der Blockseiten auch der Hebelarm χ im gleichen Verhältnis vergrößert oder verkleinert werden, um ähnliche Querschnitte zu erzielen, Es steht also stets die ganze oder halbe Seitenlänge des Vierkantes in einem bestimmten Verhältnis zu dem wirksamen Hebelarm χ des Werkzeugs, wie dies auch aus Abb. 3 hervorgeht, worin AB bzw. AB¹ die halben Seitenlängen zweier verschiedener Blockquerschnitte sind und die Länge ED bzw. jE¹^¹ die Hebellänge des. Drehmeißels. Es verhält sich in dieser Abbildung AC zu CD wie AB zu ED bzw. ^4C¹ zu C¹D¹ wie AB¹ zu E¹D¹ oder auch AB¹ zu AB_ wie E¹D¹ zn ED.

Zur Erzielung der erforderlichen Längenveränderung des wirksamen Hebelarms χ ⁴S des Werkzeugs ist dessen Halter 3 in dem Schwinghebel 4 verstellbar geführt. Der Schwinghebel 4 liegt mit den Zapfen 5 und 6 (Abb. 2) in Lagerstellen· des auf dem Querschieber ι befestigten Bockes 7. . Im Halter 3 ist eine Gewindespindel 8 fest gelagert, d. h. sie ist weder drehbar noch achsig verschiebbar. Die Mutter 9 dieser Spindel trägt das Kegelrad 10, das in ein Kegelrad 11 eingreift. Das Kegelrad 11 sitzt auf einer Welle 33, die mittig durch den Zapfen 6 hindurchgeführt ist. Das auf dieser Welle 33 sitzende Stirnrad 12 treibt über ein Stirnrad 13 auf das Kegelrad 14 eines Umlaufgetriebes, während auf das zweite Kegelrad 15 dieses Umlaufgetriebes die Räder 16, 17 und r8 treiben-. Das Rad 18 ist auf der Verlängerung des Zapfens 6 aufgekeilt. Das Gehäuse des Umlaufgetriebes besitzt einen Schneckenkranz 19, in den eine Schnecke 20 eingreift. Die Schnecke 20 wird von den Stirnrädern 21 und 22 angetrieben. Letzteres ist als Hülsenrad ausgebildet und gleitet auf· der. in ihrem hinteren Teil als Schaftwelle dienenden Gewindespindel 23 für die Querbewegung des Schiebers 1. Der mit Gewinde versehene Teil 24 dieser Spindel bewegt den Querschieber mittels der Spindelmutter 25. Die Verstellung des Querschiebers 1 bewirkt gleichzeitig eine entsprechende Vergrößerung oder Verkleinerung der das Vierkant erzeugenden Bewegung. Die hierzu notwendige Vorrichtung liegt auf der Rückseite der Maschine und ist hier nicht dargestellt.

In Abb. ι bezeichnet noch 26 die Zugstange, die die Schwingbewegung von der am Bett entlang liegenden Schaftwelle 27 aus über den Hebel 28 auf die Werkzeugschwinge 4 überträgt. 29 ist die Gewindespindel, die den Vorschub des Bettschlittens 30 auf dem Bett 31 bewirkt.

Die Schablonen, die 'die viermalige hin und her gehende Bewegung des Schiebers 1 während der Drehung des Vierkantblockes 32 bewirken, sitzen auf der Rückseite des Bettes und sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Ebenfalls nicht dargestellt ist der Antrieb der Schaftwelle 27, der ebenfalls durch geeignete Schablonen erfolgt, derart, daß die Werkzeugschneide stets senkrecht auf dem Arbeitsstück steht. Die Arbeitsweise des Werkzeugträgers ist so, daß er bei jeder Umdrehung des Blockes 32 eine viermalige Hinundherbewegung mit dem Schieber 1 ausführt, wobei gleichzeitig ein viermaliges Aufundabschwingen der Werkzeugschwinge 4 stattfindet. Für den bestimmten Blockquerschnitt wird der Werkzeugträger also die gewünschte Vierkantform abdrehen, wobei der Stahl stets senkrecht auf der Arbeitsfläche steht. Wird durch Drehen der Gewindespindel 23 die Vorrichtung für eine andere Blockgröße eingestellt, so muß auch die Querbewegung des Schiebers 1 entsprechend verändert werden. Es ändert sich also (Abb. 3) die Länge AB auf die Länge AB¹, und entsprechend muß dann auch die Länge ED im gleichen Verhältnis auf E¹D¹ verändert werden, d. h. im Verhältnis der Änderung der Querbewegung des Schlittens 1 bzw. der Seitenlänge des Blockes muß auch die wirksame Hebellänge χ des Werkzeugs verändert werden. Diese Veränderung erfolgt dadurch, daß über die Räder und 21, Schnecke und Schneckenrad 20 und 19 das Gehäuse des Umlaufgetriebes eine Verdrehung erfährt und daher auch über die Räder 13 und 12, Welle 33 und die Kegelräder 11 und 10 die Mutter 9 angetrieben

wird. Da die Mutter drehbar im Schwinghebel 4 gelagert ist, wird der Stahlhalter 3 entsprechend verschoben. Wird der Schlittenschieber ι nicht verstellt, d. h. die Gewindespindel 23 nicht gedreht, dann wird während des Schwingens des Werkzeugs von den Stirnrädern ιό, iy, 18 die Bewegung auf das Kegelraddifferentialgetriebe übertragen, wobei sich die Kegelräder des Umlaufgetriebes ohne jede weitere Wirkung einfach gegeneinander abwälzen. Wenn dagegen die Gewindespindel 23 gedreht wird, so erfährt das Gehäuse, das mit dem Schneckenrad 19 verbunden ist, eine Zusatzdrehung und damit auch gleichzeitig die Kegelräder, die in diesem Gehäuse lagern. Die Folge davon ist, daß auch eine Zusatzbewegung sich auf das Kegelrad 14 und dann über die innere Welle auf die Stirnräder 13 und 12 und damit auf die Mutter 9 der Gewindespindel 8 des schwenkbaren Werkzeughalters überträgt.

Beim Bearbeiten pyramidenförmiger Blöcke erhält der Ouerschieber 1 eine zusätzliche Bewegung in Querrichtung auf dem Bettschlit- ten 30, während letzterer mit Vorschub auf dem Bett verstellt wird. Diese Querbewegung kann durch Wechselräder oder auch durch ein Leitlineal hervorgerufen werden und wird auf das Hülsenrad 34 übertragen (Abb. 1). Die Querbewegung bewirkt genau wie bei der Handverstellung erstens eine Verkürzung bzw. Verlängerung des Querhubes bei der Erzeugung der Vierkantform und zweitens auf dem oben beschriebenen Wege eine entsprechende und im richtigen Verhältnis stehende Verlängerung oder Verkürzung des Hebelarms χ des Werkzeugs.

Claims

Patentansprüche:

1. Werkzeugsteuerung an einer Werkzeugmaschine zum spanabhebenden Bearbeiten, insbesondere Drehen von Vielkantblöcken, bei welcher das Werkzeug während eines Umlaufs des Werkstücks eine dessen Kantenzahl entsprechende Anzahl von Hinundhergängen und Schwingungen um eine hinter seiner Schneide liegende Achse ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Schneide des Werkzeugs (2) von dessen Schwenkachse (5,6) während des Betriebs der Maschine veränderlich ist und daß die Verstelleinrichtung für eine selbsttätige Angleichung des wirksamen Werkzeughebelarms (x) an die einem geänderten Blockquerschnitt (32) entsprechende Hinundherbewegung des Querschlittens (1) mit der Hubregelvorrichtung des Querschlittens in Getriebeverbindung steht.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Verstellspindel (23) des Querschlittens (1) und die Verstellspindel (8) mit Mutter (9) des in einer Schwinge (4) verschieblichen Werkzeughalters (3) ein Zahnradgetriebezug und in diesem ein Umlaufrädergetriebe (14, 15, 19) eingeschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen