DE660786C

DE660786C - Verfahren zur Bestimmung eines rohen Werkstuecks nach der Achse eines Kernloches fuer die Bearbeitung der Aussenseite

Info

Publication number: DE660786C
Application number: DEF79879D
Authority: DE
Original assignee: Paul Forkardt GmbH and Co KG
Current assignee: Forkardt Deutschland GmbH
Priority date: 1935-08-15
Filing date: 1935-08-15
Publication date: 1938-06-02

Description

Bei der Bearbeitung gegossener oder geschmiedeter Hohlkörper, deren Innenfläche nicht bearbeitet wird, wird häufig die Forderung aufgestellt, daß die Außenflächen nach der Bearbeitung genau zu der roh bleibenden Innenfläche beispielsweise eines Kernloches laufen müssen. Dabei muß jedoch meist damit gerechnet werden, daß zwischen Kernloch und Außenfläche beim rohen Zustand des Werkstücks ein mehr oder weniger großer Schlag besteht, hervorgerufen durch unvermeidliche Abweichungen beim Gießen, Schmieden oder Pressen des Rohlings. Es muß daher die Achse des Kernloches nach außen übertragen werden.

Solange die Öffnung des Kernloches nicht zu klein ist, kann die Übertragung einfach dadurch geschehen, daß man das Werkstück zur Bearbeitung der Außenfläche auf einen mittig aufgehenden Spanndorn setzt. Sind die Kernlöcher kleiner, so daß die Anwendung größerer Schnittdrücke bei der durch die Öffnung des Kernloches gegebenen Stärke des Domes nicht möglich ist, so hilft man sich in der Weise, daß man mit geringem Schnittdruck an dem auf dem Dorn sitzenden Werkstück lediglich Bestimmungsflächen bearbeitet, die zur Aufnahme des Werkstückes bei der weiteren Bearbeitung dienen. Bei einem bekannten Verfahren werden Durchbiegungen des Domes bei dieser Bearbeitung dadurch vermieden, daß der Dorn senkrecht steht, so daß das Eigengewicht sich nicht einseitig bemerkbar machen kann, und daß die Bearbeitung selbst mit möglichst geringen Seitenkräften beispielsweise durch Schleifen vorgenommen wird.

Es kommen jedoch auch Werkstücke vor, deren Kernlöcher im Verhältnis zum Außendurchmesser und zum Gewicht so eng bzw. so stark eingezogen sind, daß es unmöglich ist, selbst die leichteste Bearbeitung, wie das Anbohren bzw. Anschleifen von Aufnahmekegeln auf einem Dorn, vorzunehmen. Für solche Fälle ist das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung bestimmt. Es wird dabei ein sog. Richtdorn verwendet, der lediglich die Aufgabe hat, die Achse des Kernloches auf außerhalb liegende Meßflächen zu übertragen, nach denen dann das Werkstück in der Vorrichtung bzw. Maschine, in der die Bearbeitung von Aufnahmeflächen erfolgt, ausgerichtet und danach in der richtigen Lage festgeklemmt werden kann. Die Anwendung loser Dorne, die außerhalb der Maschine mit dem Werkstück verspannt und zusammen mit dem Werkstück in die Maschine eingesetzt werden, ist bereits bekannt und wird zu dem Zwecke vorgesehen, die Zeit für das Aufspannen und Abspannen des Werkstücks auf der Maschine zu ersparen. Es sind auch schon Einrichtungen bekannt, um z. B. mit Hilfe von Fühlhebeln oder Reißnadeln, die mittels eines besonderen Domes in der Maschinenachse geführt werden, Werkstücke nach der Maschinenachse auszurichten. Diese

Arbeitsweise ist jedoch nur möglich, soweit es sich um das Ausrichten nach Außenflächen handelt. Das Ausrichten nach einem Kernloch kann mit solchen Mitteln nicht erfolgen. Die Zeichnung stellt eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Maschine und den zugehörigen Richtdorn dar.

Abb. ι ist ein Längsschnitt durch die ganze

Maschine mit eingesetztem Werkstück und

ίο Richtdorn,

Abb. 2 ist ein Querschnitt durch die Einstellvorrichtung,

Abb. 3 zeigt den Richtdorn mit dem Werkstück.

Das Maschinengestell 1 trägt eine das Werkstück aufnehmende hohle Hauptspindel 2 mit senkrechter Achse. Diese wird durch Schneckenrad 3 und Schnecke 4 von einem Motor 5 angetrieben. Über der Spindel ist ein Schlitten 6 an einer Führung des Gestells 1 quer zur Spindelachse verschiebbar. Dieser Schlitten trägt eine Anzeigevorrichtung 7 sowie einen im Winkel einstellbaren Ausdrehschlitten 8. Die Verschiebung des Schlittens 6 wird durch zwei Anschläge 9 so begrenzt, daß in der einen Endstellung die- Anzeigevorrichtung 7 und in der anderen Endstellung der Schlitten 8 arbeitsbereit ist. Beide sind so weit voneinander entfernt, daß in einer mittleren Stellung das Werkstück 11 mit dem Richtdorn 10 in die Spindel eingesetzt bzw. aus derselben herausgenommen werden kann. Der Schlitten 6 kann in den verschiedenen Stellungen durch nicht gezeichnete Mittel festgeklemmt werden.

Unter der Spindel 2 ist gleichachsig mit ihr ein Bohrschlitten 12 senkrecht verschiebbar angeordnet. Dieser enthält eine einen Ankörnbohrer drehende Spindel, die von einem Motor 13 über ein geeignetes Getriebe in Drehung versetzt wird. Der Vorschub wird durch Handhebel 14 über Ritzel und Zahnstange bewirkt. Das Gewicht des Bohrschlittens wird durch ein Gegengewicht am *5- anderen Ende des Handhebels ausgeglichen. Die Spindel 2 ist mit Mitteln zum Ausrichten und Festklemmen der Werkstücke versehen. Die Einzelteile dieser Rieht- und .Spannmittel sind folgende:
Ein mit einer genau * laufenden Bohrung von bestimmtem Durchmesser versehener, gehärteter Ring 15 am oberen Ende zur Aufnahme der Kugelplatte des Richtdornes 10. Ein Stützarm 16 am unteren Ende der ⁵S Spindel. Auf diesen wird das Werkstück gestellt, er läßt die Mitte der Bodenfläche des Werkstückes frei zum Anbohren des Körnerloches. Seine Auflagefläche ist so klein, daß etwa in die Spindel fallende Fremdkörper, wie Späne, Formsand usw., nicht darauf liegen- bzw. hängenbleiben können.

Eine Klemmplatte 17 ist in einer Erweiterung der Spindel 2 unmittelbar über deren unterem Ende untergebracht. In dieser wird das Werkstück mittels der Spannschraube 18 festgeklemmt. Durch ein Kreuzschieberpaar

19 kann die Klemmplatte 17 mit dem darin festgespannten Werkstück zum Zwecke des Ausrichtens quer zur Spindelachse beliebig verschoben werden. Die Kreuzschieber werden durch Gewindespindeln mit Handrädern

20 bewegt und bleiben infolge der Selbsthemmung der Gewindespindeln in der einmal gefundenen Stellung stehen.

Solange der Richtdorn 10 im Werkstück steckt, ist dieLage desselben durch die bisher beschriebenen Teile genügend gesichert. Da der Richtdorn jedoch schon zum Ausdrehen des oberen Werkstückendes herausgenommen werden muß, muß nach erfolgtem Ausrichten noch eine zusätzliche Abstützung möglichst nahe am oberen Ende des Werkstücks vorgenommen werden. Hierzu dienen drei Stützbolzen 2i, die sich unter Federdruck gegen das Werkstück legen und in der eingenommenen Stellung durch drei ebenfalls federbelastete Keilbolzen 22 gesichert werden. Die Bolzen 21 und 22 werden nach Beendigung der Arbeit durch einen Kurvenring 23 zurückgezogen, so daß das Werkstück herausgenommen werden go kann. Dieser Ring kann von außen her mittels eines Steckschlüssels gedreht werden. Er trägt drei Kurven mit achsiger Steigung zum Zurückziehen der Bolzen 22 und drei Kurven mit radiger Steigung zum Zurückziehen der Bolzen 21. Die beiden Kurvengruppen sind so gegeneinander versetzt, daß zuerst die Keilbolzen 22 und erst danach die Bolzen 21 zurückgezogen werden.

Der Richtdorn 10 wird außerhalb der Maschine in das \¥erkstück eingesetzt (s. Abb. 3). Er besteht aus dem Körper 101, der seiner ganzen Länge nach durchbohrt ist. Das Ende, das in das Kernloch des Werkstücks eingeführt wird, ist kegelig angespitzt. Durch die Bohrung des Körpers ist ein Bolzen 102 hindurchgesteckt, der einen Kopf mit gleichem aber entgegengesetzt gerichtetem Kegel besitzt Avie der Dornkörper. Der Bolzen 102 trägt am anderen Ende einen Steckring 103, n₀ gegen den sich eine Mutter 104, die auf einem Gewinde des Dornkörpers 101 schraubbar ist, legt. .

Die Mutter kann von Hand gedreht werden und damit nähern oder entfernen sich die beiden Kegel der Teile ιοί und 102. Vor dem Einführen des Domes wird zunächst eine Anzahl von Kugeln 105 in das Werkstück hineingeworfen. Das Werkstück liegt dabei waagerecht. Dann wird der Bolzen 102 in das Kernloch eingeführt, bis er am Boden anschlägt, danach wird das Werkstück aufgerichtet,

worauf die Kugeln 105 auf den Kegel des Bolzens 102 fallen und zwischen diesem und der Werkstückwandung liegenbleiben. Nun wird der Körper 101 über den Bolzen geschoben, der Steckring 103 eingesteckt und die beiden Kegel durch Anziehen der Mutter 104 so lange einander genähert, bis die Kugeln fest zwischen den Kegeln und der Wandung des Werkstückes eingeklemmt sind. Das innere Ende desDornes ist damit genau in die Achse des Kernloches gebracht. Damit die Dornachse mit der des Kernloches ganz in Übereinstimmung gebracht wird, muß noch eine zweite mittige Ausrichtung in der Nähe des offenen Endes vorgenommen werden. Hierzu dienen drei Spannstifte 106, die in entsprechenden Ausschnitten des Körpers 101 geführt sind und durch eine Mutter 107 gleichmäßig achsig bewegt werden können. Die Enden dieser Stifte gleiten auf dem schrägen Auslauf ihrer Nute und bewegen sich daher gleichzeitig radig nach außen. In dieser Weise wird das obere Ende des Richtdornes ebenfalls mittig im Kernloch festgeklemmt. Der Körper 101 ist mit einer Platte 108 versehen, deren Außenfläche einen Teil einer Kugeloberfläche bildet.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende :

Nachdem der Richtdorn 10 in der vorbeschriebenen Weise in das Werkstück eingesetzt wurde, wird er mit demselben in die Spindel 2 der Maschine eingeführt, bis das Werkstück auf dem Stützarm 16 aufsitzt und die Kugelplatte 108 des Domes sich im Ring 15 führt. Das Werkstück wird dann in der Klemmplatte 17 mittels der Schraube 18 festgeklemmt. Nun bringt man den Schlitten 6 in seine rechte Endstellung, wobei sich die beiden Fühler der Anzeigevorrichtung 7 gegen den Meßzapfen des Richtdornes legen, und zwar an zwei um 90⁰ gegeneinander versetzten Punkten des Zapfens. Die Fühler stehen mit je einer Meßuhr in Verbindung.

Die Meßuhren sind so eingestellt, daß sie beide auf ο stehen, wenn der Meßzapfen des Richtdornes genau in der Hauptachse der Maschine steht. Im allgemeinen wird dies beim Einsetzen eines Werkstückes noch nicht der Fall sein, weil das Kernloch in der Regel nicht mittig zum Außendurchmesser liegt und weil auch die Spannung in der Klemmplatte i/meist nichtmittig erfolgt. Mankann jedoch an den Meßuhren erkennen, um wieviel die Achse des Kernloches in jeder der beiden Ebenen von der Maschinenachse abweicht. Nun verstellt der Arbeiter mittels der beiden Handräder 20 das untere Werkstückende so lange, bis beide Meßuhren wieder auf ο zeigen.

Damit ist die Achse des Kernlochs genau in die Maschinenachse gebracht worden. Nun werden durch Drehen des Kurvenringes 23 die Stützbolzen 21 und die Keilbolzen 22 freigegeben und die Lage des Werkstücks auch in der oberen Ebene gesichert. Der Schieber 6 wird hierauf in seine Mittelstellung gebracht, die Spannung des Richtdorns 10 gelöst und dieser aus dem Werkstück herausgenommen. Danach wird der Schieber 6 in seine linke Endstellung gebracht, die beiden Motore eingeschaltet und die Bearbeitung der Bestimmungsflächen vorgenommen. In das geschlossene untere Ende wird ein Körnerloch eingebohrt, während das offene Ende mittels eines in den Schlitten 8 eingespannten Stahles ausgedreht wird. Diese Ausdrehung kann je nach der weiteren Bearbeitung zylinderisch oder kegelig sein oder auch aus einer Verbindung von Kegel und Zylinder bestehen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung eines rohen Werkstückes nach der Achse eines sehr engen oder eingeschnürten Kernloches für die Bearbeitung der Außenseite, dadurch gekennzeichnet, daß in das Kernloch ein Richtdorn (10) mittig eingespanntwird, daß das Werkstück zusammen mit dem Richtdorn auf eine für das Anarbeiten von Bestimmungsflächen an der Werkstückaußenseite geeignete Maschine genommen und auf dieser Maschine nach dem aus dem Kernloch herausragenden Teile des Richtdorns ausgerichtet wird, und daß das Werkstück nach erfolgtem Ausrichten in seiner Lage für die Bearbeitung der Bestimmungsflächen festgespannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtdorn mit dem Werkstück zunächst mittels einer mit dem Dornkörper verbundenen, in der Nähe des offenen Werkstückendes angeordneten Scheibe (108) mit kugeliger Außenfläche in einen mit der Maschinenspindel mittig verbundenen Ring (15) eingesetzt' wird, so daß ein Punkt der Dornachse in die Maschinenachse fällt und daß daraufhin durch Hinundherbewegen des anderen Werkstückendes dieses mit dem Richtdorn no so lange um den bereits festgelegten Punkt geschwenkt wird, bis eine Meßstelle des Richtdorns, die zweckmäßig von der Scheibe (108) möglichst weit entfernt ist, ebenfalls mittig zur Maschinenächse liegt.

3. Dorn zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 mit zwei getrennten Spannstellen, dadurch gekennzeichnet, daß an der einen Spannstelle einige gleich große Ausricht- und Spannkugeln (105) vorgesehen sind, die zwischen einem festen und einem beweglichen Kegel des Rieht-

dorns einerseits und der Innenwandung des Werkstücks andererseits festklemmbar sind, während an der zweiten Spannstelle, die zweckmäßig nahe dem offenen Ende des Werkstücks in oder dicht bei der Einschnürung des Kernloches ist, drei am Dorn angeordnete, durch ein besonderes Handrad (107) gegen die Werkstückwand bewegliche Spannbacken (106) liegen.

4. Maschine zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme des Werkstücks dienende hohle Arbeitsspindel mit drei verschiedenen Rieht- bzw. Spannmitteln versehen ist, einem Ring (15) für die Führung der Kugelscheibe des Richtdorns (10), einer in einem Kreuzschlitten verstellbaren Klemmplatte (17) für das willkürliche Ausrichten des Werkstücks nach dem Meßzapfen des Richtdorns und einer Gruppe von Stützbolzen (21) in Verbindung mit Keilbolzen (22) für das Abstützen und Festspannen des Werkstücks in der ausgerichteten Stellung.

5. Maschine nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Obei'schlittens (6), der in seiner einen Endstellung mit einer Anzeigevorrichtung (7) an dem Meßzapfen des Richtdorns anliegt, und der in seiner anderen Endstellung einen Ausdrehschlitten (8) in Arbeitsstellung hält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen