DE659370C - Mehrspindlige selbsttaetige Drehbank - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrspindlige selbsttätige Drehbank, die insbesondere zur Bearbeitung von Kugel- oder Rollenlagerschalen und Kugellaufbahnen dient und mit in einer schaltbaren Spindeltrommel angeordneten umlaufenden Arbeitsspindeln versehen ist, denen ein achsig hin und her bewegbarer Hauptwerkzeugträger gegenübersteht, und bezweckt die Schaffung einer Maschine, mittels deren die Arbeitsstücke gleichzeitig im Innern und auf der Außenseite über die volle Länge bearbeitet werden können.

Die Einstechbearbeitung mit schwenkbarem Werkzeug ist bereits bekannt. Der hierzu verwendete schwingende Drehmeißel, der zum Abdrehen des Werkstücks benutzt wird, ist in einem Meißelhalter um einen Zapfen drehbar gelagert, wobei der Schwingungsmittelpunkt so angeordnet ist, daß beim Abdrehen des Werkstoffs sich der Zuschärf- und der Ansatzwinkel im Verhältnis zur Abnahmedes Werkstoffdurchmessers ändern.

Desgleichen sind auch schon Drehbänke bekanntgeworden, die nach dem Einstechverfahren arbeiten. Bei einer dieser bekannten Maschinen werden zum Abdrehen der Werkstücke sog. Breitmesser benutzt, die senkrecht zur Achse des umlaufenden Werkstücks bewegt werden. Diese Breitmesser sind in Gruppen um das Werkstück angeordnet und bearbeiten gegeneinander versetzt liegende Teile des Werkstücks in der Weise, daß die Messer jeder Gruppe gleichzeitig gleiche Spanbreiten oder gleiche Spanquerschnitte abtrennen.

Bei einer anderen bekanntgewordenen selbsttätigen oder halbselbsttätigen Drehbank, deren Steuerung durch zwei gleichachsig liegende, an der vorderen Stirnseite des Spindelstocks drehbar angeordnete Steuerringe erfolgt, sind an dem einen Steuerring (Hilfssteuerring) Kurven angebracht, von denen die eine auf die Rolle eines Hebels einwirkt, welcher über Zahnbögen ein im Kreisbogen schwingendes Langdrehwerkzeug in Arbeitsstellung bringt.

Gemäß der Erfindung ist demgegenüber die Einrichtung so getroffen, daß der den Arbeitsspindeln gegenüberstehende Hauptwerkzeugträger nicht nur in der üblichen Weise längs verschieblich, sondern auch quer zur Maschinenachse ausschwenkbar gelagert ist. Hierdurch wird bei einfacher und starrer Bauart der Maschine eine große Einfachheit in der Bearbeitung der Werkstücke gewährleistet, so daß die Arbeitsvorgänge in sehr kurzer Zeit ausgeführt werden können und die eigentliche Arbeitszeit (spanabhebende Bearbeitung) erheblich verringert und demzufolge eine große Leistung sowie eine große Genauigkeit erzielt werden. Bei der Vorzugsweise zur Anwendung gelangenden Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung trägt der im Einstechverfahren arbeitende Hauptwerkzeugträger die an der Innenseite

der Werkstücke angreifenden breiten Einstechwerkzeuge, die nach dem durch Längsverschiebung des Hauptwerkzeugträgers er; folgten Einfahren durch Ausschwenken die^fe Trägers an den Werkstücken zum AngifS.ff kommen. '¹^;

Bei einer abgeänderten Ausführung der" Maschine trägt der Hauptwerkzeugträger auch die Werkzeuge für die äußere Einstechbearbeitung der Werkstücke.

In den Zeichnungen sind Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar ist Fig. ι eine Seitenansicht der Maschine gemaß der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. i.

Fig. 3 veranschaulicht eine abgeänderte Ausführungsform eines an dem Hauptwerkzeugschlitten benutzbaren Werkzeughalters, mittels dessen sowohl eine Bearbeitung des Werkstückes auf der Außenseite als auch im Inneren gleichzeitig vorgenommen werden kann.

Fig. 4, 5, 6 und 7 veranschaulichen als Werkstück im Schnitt ein kegeliges Rollenlager.

Die Fig. 8, 9, 10 und 11 sind ähnliche Schnitte und veranschaulichen die Arbeit an einer Kugellaufbahn.

Zu Fig. 4 bis 11 ist im einzelnen noch zu bemerken:

Fig. 4 veranschaulicht die vierte Arbeitsstellung des Spindelträgers während des Schruppens der Außen- und Innenflächen .des kegeligen Lagers. In diesem Fall wird das Lager aus einem Rohrstück hergestellt, und das auf der Innenseite arbeitende" Schruppwerkzeug weist Nuten auf, die die schnelle Entfernung der Werkstoffe unterstützen.

Fig. 5 veranschaulicht die erste Arbeitsstellung des Spindelträgers und zeigt ein kreisförmiges Formwerkzeug, welches die kegelige Lauffläche mit einer unebenen Fläche roh bearbeitet (schruppt) und das hintere Ende dieser Fläche für die Herstellung der erforderlichen Abschrägung mit einer Aussparung versieht,' während ein äußeres Schlichtwerkzeug den äußeren Durchmesser des Werkstückes fertig bearbeitet.

Fig. 6 veranschaulicht die zweite Arbeitsstellung des Spindelträgers, bei der der Innendurchmesser mit einem runden Formstahl fertig bearbeitet wird, wobei die vordere innere Ecke mit demselben Werkzeug abgefast wird, wodurch die Bearbeitung vereinfacht wird. Gleichzeitig mit der inneren Formgebung wird das vordere Ende des Werkstückes mit dem Formschlitten plangedreht und das Werkstück durch den oberen Schlitten teilweise abgestochen.

Fig. 7 veranschaulicht das vollständig abgestochene Werkstück.

Fig. 8 veranschaulicht wieder die vierte 'Arbeitsstellung.

. iFig. 9 ist die erste Arbeitsstellung, • . Fig. 10 die zweite Arbeitsstellung und

Fig. Ii die Fertigbearbeitungs- oder Abstechstellung des Spindelträgers.

In Fig. 8 wird die innere und äußere Fläche geschruppt.

In Fig. 9 ist die Innenfläche fertiggestellt. In Fig. 10 wird eine zusätzliche Schlichtarbeit an der Kugellaufbahn ausgeführt und das Werkstück teilweise abgestochen.

In Fig. 11 wird der Kugellagerring vollständig von dem Vorratsrohr abgestochen.

Bei dem Mehrspindelautomat gemäß der Erfindung ist das übliche Bett 2 mit der Schale 3 zur Aufnahme der Späne versehen und trägt einen Antriebsräderkasten 4, in den sich die S teuer welle 5 hinein erstreckt; das Bett ist ferner mit dem Spindel tr ägergehäuse 6 versehen, in welchem ein schaltbarer Spindelträger 7 untergebracht ist, der eine Mehrzahl von umlaufenden Arbeitsspindeln 8 trägt.

Der Hauptwerkzeugschlitten 9 wird zwecks Ausführung einer Gleitbewegung und einer Schwingbewegung achsig auf einer Stange oder einem Rohr 10 abgestützt, das an dem einen Ende von dem Räderkasten und an. dem anderen Ende von zwei Lagern des Spindelträgergehäuses getragen wird; der Werkzeugträger 9 wird durch eine geeignete Vorrichtung von einer Steuertrommel aus achsig hin und her bewegt, die auf der Steuerwelle 5 angebracht und innerhalb des Räderkastens untergebracht ist.

Der Werkstückspindelträger wird in der üblichen Weise durch eine geeignete Schaltvorrichtung weitergeschaltet, die zu diesem Zweck vorgesehen ist; die umlaufenden Arbeitsspindeln werden gleichfalls durch die bei Mehrspindelmaschinen üblichen Einrichtungen in Umlauf versetzt. Mit anderen Worten, es werden der Hauptwerkzeugschlitten 9 und der Werkstückspindelträger sowie dessen umlaufende Spindeln in der bei Mehrspindelautomaten üblichen Weise bewegt.

Wenn die Maschine von der Stange arbei- . uo tet, kommt die übliche Einrichtung zum Zuführen der Stangen zur Verwendung.

Bei einer vorzugsweise zur Anwendung gelangenden Ausführungsform der Maschine sind vier Formschlitten 11,12,13 und 14 vorgesehen, die durch geeignete Hebel von Steuertrommeln 15 und 16 aus bewegt werden; beim Ausführungsbeispiel werden zwei Schlitten auf jeder Seite der Maschine von derselben Steuertrommel aus verschoben, die unterhalb der Schlitten angeordnet, aber mit besonderen Steuerkurven versehen ist. Diese

Schlitten tragen die äußeren Werkzeuge, und die Steuertrommeln werden von einem auf der Steuerwelle 5 sitzenden Räderwerk aus angetrieben; die Steuerwelle beherrscht auch die Zurückbewegung des Hauptwerkzeugschlittens sowie das öffnen und Schließen der Spannfutter und die Schaltbewegung des Spindelträgers. Alle Steuertrommeln für diese Bewegungen sind unterhalb des Spindelträgers angebracht. Die erwähnten, an den Seiten der Maschine angeordneten Formschlitten können somit unabhängig voneinander bewegt werden. Erforderlichenfalls kann ein besonderer Oberschlitten vorgesehen sein, der gleichzeitig mit den seitlichen Formschlitten arbeitet.

Der Hauptwerkzeugschlitten 9, der die inneren Formwerkzeuge trägt, wird vorzugsweise durch einen einzigen Teil gebildet, der sehr kräftig ausgebildet ist und auf dem mittigen Stützrohr oder der Welle 10 des Spindelträgers auf das Werkstück zu bzw. von ihm hinweg gleitet; durch das-genannte Rohr hindurch erstreckt sich die Hauptantriebswelle für die Drehung der Spindeln.

Auf der Steuerwelle S ist eine einstellbare Exzenterscheibe 17 so angebracht, daß sie mit einem gegabelten, nach unten ragenden Arm 18 zusammenarbeitet, welcher an dem Hauptwerkzeugschlitten 9 befestigt ist, oder aus einem Stück mit ihm besteht, so daß durch die Umdrehung der Steuerwelle der Werkzeugträger 9 und die von ihm getragenen inneren Werkzeuge ausgeschwenkt werden. Der genannte Exzenter bewegt sich mit dem Hauptwerkzeugschlitten vor und zurück, ist auf der Steuerwelle, wie bei 19 dargestellt, mittels Feder und Nut befestigt und weist ein Paar Flansche 20 auf, die in Eingriff mit den vorderen und hinteren Flächen des Armes 18 stehen.

Der Hauptwerkzeugschlitten 9 trägt die im Innern des Werkstücks w angreifenden Werkzeuge a, b, c, die durch geeignete Werkzeughalter auf dem Schlitten angebracht sind. In einigen Fällen, bei denen beispielsweise die Schnittiefe sowohl auf der Innenais auch auf der Außenseite im wesentlichen dieselbe ist, ist es durchaus durchführbar, daß dieser ausschwingende Werkzeugschlitten auch die auf der Außenseite arbeitenden Werkzeuge, beispielsweise X, y, trägt, anstatt daß letztere auf den Ouerschlitten 11, 12, 13 und 14 angeordnet sind; es ist hierzu lediglieh notwendig, einen etwas verlängerten Werkzeughalter (Fig. 3) zu benutzen, in welchem sowohl ein inneres als auch ein äußeres Werkzeug angebracht ist.

Wenn aber die Schnittiefe auf der Außenseite unterschiedlich von der auf der Innenseite oder umgekehrt ist, oder wenn für die Schnitte der äußeren Werkzeuge ein größerer Vorschub notwendig ist, so ist vorzuziehen, die äußeren Werkzeuge auf den Schlitten 11, 12, 13 und 14 anzubringen.

Bei einer Vierspindelmaschine werden nacheinander wirkende innere, kreisförmige Formwerkzeuge auf dem Hauptwerkzeugschlitten angebracht, die in drei Arbeitsstellungen, nämlich in der vierten, in der ersten und in der zweiten Arbeitsstellung (Fig. 4, 5 und 6) arbeiten, während ein Abstechwerkzeug das Arbeitsstück, wie in Fig. 7 dargestellt, absticht. Dieses Abstechwerkzeug wird von einem auf der Außenseite arbeitenden Schlitten getragen, und die kreisförmigen Werkzeuge sitzen an geeigneten Stangen, die an dem Hauptwerkzeugschlitten durch Kappen und Schrauben so befestigt sind, daß eine Einstellung der Werkzeuge in der Längsrichtung ermöglicht wird.

Gemäß der Erfindung kann das Werkstück entweder durch Werkzeuge, welche auf den äußeren Schlitten angebracht sind, oder durch Werkzeuge, die von dem Hauptwerkzeugschlitten getragen werden, im Inneren zu derselben Zeit geformt werden, zu der es auch auf seiner Außenseite geformt wird. Der die innere Formgebung des Werkstückes mittels einer Schwingbewegung vornehmende, in achsiger Richtung gleitende Werkzeugträger wird zunächst in seine Arbeitsstellung nach vorn eingefahren und in der richtigen Angriffsstellung der inneren Werkzeuge an dem Werkstück angehalten. Dieser Hauptwerkzeugschlitten und die von ihm getragenen Werkzeuge werden alsdann ausgeschwenkt, so daß die Werkzeuge an dem Werkstück zum Eingriff kommen. Nachdem die Arbeit beendet ist, werden die Werkzeuge zurückgeschwenkt und der Hauptwerkzeugschlitten nach hinten ausgefahren, so daß der Spindelträger in seine nächste Arbeitsstellung geschaltet werden kann.

Bei der Maschine gemäß der Erfindung werden demnach die Werkstücke nicht unter gleitender Vorwärtsbewegung des Hauptwerkzeugschlittens, sondern durch dessen Schwingbewegung bearbeitet.

Das Werkstück wird durch die Werkzeuge des Hauptwerkzeugschlittens stufenweise auf der Innen- und Außenseite zunächst roh bearbeitet (geschruppt) und dann annähernd fertig bearbeitet.

Beim Ausführungsbeispiel wird das Arbeitsstück in den ersten beiden Arbeitsstellungen geschruppt und fertig bearbeitet, während in den nächsten beiden Arbeitsstellungen das Abstechen des Werkstückes eingeleitet und vollendet wird.

Bei Maschinen, die eine größere Anzahl von Spindeln haben, kann natürlich eine

größere Anzahl von inneren Werkzeugen benutzt werden, zumal zu erkennen ist, daß mit einem Hauptwerkzeugschlitten der dargestellten Gestalt drei oder mehr Werkzeuge S benutzt werden können und daß mittels des in Fig. 3 dargestellten Werkzeughalters eine ähnliche Anzahl von äußeren Werkzeugen von dem Hauptwerkzeugschlitten getragen werden kann.

ίο Aus der Beschreibung ist zu erkennen, daß gemäß der Erfindung eine sehr vereinfachte Mehrspindelmaschine geschaffen wird, durch die die Bearbeitung von Werkstücken der beschriebenen Art sehr erheblich erleichtert wird. Tatsächlich wird die Bearbeitungszeit auf weniger als die Hälfte der bisher erforderlichen Zeit verringert, während gleichzeitig das Arbeiten der Werkzeuge vereinfacht und der erforderliche freie Raum für die Abführung der Späne geschaffen wird, wobei die Maschine so ausgebildet ist, daß die Zugänglichkeit zu den Werkzeugen- und für andere Zwecke wesentlich vergrößert wird.

Bei der Maschine gemäß der Erfindung kann die Geschwindigkeit der schwingenden Werkzeugbewegung erhöht oder verringert werden, ohne daß die Geschwindigkeit der Steuerwelle vergrößert zu werden braucht, und dies kann mittels einer anderen Kurvenscheibe geschehen.

Der normalerweise ausschwingende Werkzeugträger kann ferner verriegelt und ein Bohr- oder Abfaswerkzeug von dem Werkzeugschlitten so getragen werden, daß gewisse Arten von Lagern ohne innere Formgebung gebohrt oder abgefast werden können.

Es ist noch zu bemerken, daß die seitliche Bewegung des ausschwingenden Werkzeugträgers entsprechend der auszuführenden Arbeit durch Benutzung von besonderen Steuerkurven auf 'der Steuertrommel in der Größe verändert werden kann. Wenn die Maschine dazu bestimmt ist, auf der Außenseite und im Inneren des Arbeitsstückes zu arbeiten, so können Vorrichtungen vorgesehen sein für eine Einstellung der Schneid- und Formwerkzeuge seitlich mit Bezug auf den Werkzeughalter und mit Bezug aufeinander; eine solche Einstellung kann mittels eines mit einer Schrägleiste versehenen Schlittens erreicht werden, der durch Feinstellmittel so genau eingestellt werden kann, daß der genaue Durchmesser des Arbeitsstückes nicht durch die Steuerkurve auf dem ausschwenkbaren Werkzeugschlitten geregelt zu werden braucht.

Es können verschiedene Formwerkzeuge benutzt werden, die entweder kreisrund oder anderswie gestaltet sind.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Mehrspindlige selbsttätige Drehbank mit in einer schaltbaren Spindeltrommel angeordneten umlaufenden Arbeitsspindeln, denen ein achsig hin und her beweglicher Hauptwerkzeugträger gegenübersteht, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Hauptwerkzeugträger (9) nicht nur längs verschieblich, sondern auch quer zur Maschinenachse ausschwenkbar gelagert ist.

2. Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Einstechverfahren arbeitende Hauptwerkzeugträger (9) die an der Innenseite der Werkstücke (w) angreifenden breiten Einstechwerkzeuge (α, b, c) trägt, die nach dem durch Längsverschiebung des Hauptwerkzeugträgers erfolgten Einfahren in ihre Ausgangsstellung durch Ausschwenken dieses Trägers an den Werkstücken zum Angriff kommen.

3. Drehbank nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptwerkzeugträger (9) auch die Werkzeuge (x, y) für die äußere Einstechbearbeitung der Werkstücke (w) trägt.

4. Drehbank nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (x,y) für die äußere Einstechbearbeitung auf den üblichen Seitenschlitten (11 bis 14) angeordnet sind, die in bekannter Weise in Abhängigkeit von der Bewegung des Hauptwerkzeugträgers (9) gesteuert. sind. ■

5. Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in üblicher Weise auf dem mittigen Stützrohr (10) der Spindeltrommel (7) gleitende Hauptwerkzeugträger (9) einen nach unten ragenden Arm (18) aufweist, dessen gegabeltes Ende eine auf der Steuerwelle (5) angeordnete Exzenterscheibe (17) für die Erzielung der Schwenkbewegung umfaßt.

6. Drehbank nach Anspruch r und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterscheibe (17) mittels Feder und Nut auf der Steuerwelle (5) gesichert ist und daß die Gabelenden des Armes (18) seitlich die Exzenterscheibe umfassen, so daß diese die achsige Verschiebung des Hauptwerkzeugträgers mitmacht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen