DE693260C

DE693260C - pipe of crankshaft legs or camshafts

Info

Publication number: DE693260C
Application number: DE1937H0152041
Authority: DE
Inventors: Karl Seitter
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1937-06-22
Filing date: 1937-06-22
Publication date: 1940-07-04

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine VielstaHformdreribank, insbesondere für die Bearbeitung von Kurbelwellenschenkeln oder ■ Nockenwellen, bei der die Bewegung der in Schwingen gelagerten Werkzeuge durch eine mit dem Werkstück synchron umlaufende, mit Nocken besetzte Welle gesteuert wird.The subject matter of the invention is a multi-storey drieribank, especially for machining crankshaft legs or ■ camshafts where the movement of the in Swing mounted tools by a synchronous rotating with the workpiece, shaft occupied by cams is controlled.

Es sind Formdrehbänke mit einer der letztgenannten Steuerwelle entsprechenden Meisteroider Modellwelle bekannt, bei denen entweder das Werkzeug bzw. dessen Achse festliegt und das Werkstück mit der sich gegen eine ebenfalls feststehende Tastvorrichtung abstützenden Meisterwelle in Schwingen gelagert ist, oder umgekehrt die Werkstück- und Meisterwelle festliegt und das Werkzeug mit einer sich an die Meisterwelle anlegenden Tastrolle schwingend gelagert ist. Diese Formdrehbänke besitzen wohl einen Axial-, vorschub zur Bearbeitung des Werkstückes über seine ganze Länge, jedoch keine Einrichtung für eine radiale Heranführung und Einstellung des Werkzeuges zum Werkstück.They are form lathes with a masteroid corresponding to the last-mentioned control shaft Model shaft known in which either the tool or its axis is fixed and the workpiece with which is supported against a likewise stationary feeler Master shaft is mounted in swing, or vice versa the workpiece and Master shaft is fixed and the tool rests against the master shaft with a Sensing roller is mounted swinging. These form lathes probably have an axial, feed for processing the workpiece over its entire length, but no device for a radial approach and adjustment of the tool to the workpiece.

Die Vielstahlformdrehbank nach der Erfindung gestattet demgegenüber, unbeschadet der axialen Vorschubmöglichkeit, nicht nur die gleichzeitige Bearbeitung des Werkstückes über seine ganze Länge, sondern ermöglicht auch auf eine sehr einfache und vorteilhafte Weise einen radialen Vorschub dadurch, daß die Werkzeugschwingen ernndungsgemäß zwischen zwei um die gleiche Achse schwingenden, die Lager für die Steuerwelle aufnehmenden Endplatten gehalten sind, die je einThe multi-steel form lathe according to the invention allows, on the other hand, without prejudice to the axial feed option, not just the simultaneous machining of the workpiece over its entire length, it also allows a very simple and advantageous Way a radial advance in that the tool rocker is nominally between two oscillating around the same axis, which take up the bearings for the control shaft End plates are held, each one

Zahnsegment für die Einleitung des radialen Vorschubes von einer Welle tragen.Carry tooth segment for the initiation of the radial feed from a shaft.

Diese den radialen Vorschub bewirkende Schwenkbewegung der Steuerwelle ergibt eine besonders einfach herstellbare Führung der Steuerwelle, da die Endplatten nur eine Lagerung auf einer gemeinsamen Achse mit den Werkzeugschwingen benötigen. Da der Antrieb der Steuerwelle durch eine in an sich ίο bekannter Weise gleichachsig innerhalb der hohlen Aufhängeachse der Endplatten befindliche Vorgelegewelle über einfache Stirnräder erfolgen kann, ist eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit gewährleistet, die auch nicht unter der Schwenkbewegung an sich leidet, denn der Gleichlauf der Werkstücks- mit der Steuerwelle ist für diejenige Lage der Endplatten berechnet, in der das Werkstück fertigbearbeitet ist. Bei der gleichartigen Lagerung und Aufhängung der Werkzeugschwingen und der Endplatten können die Spindelstöcke, insbesondere der von der Antriebsseite entfernte und in Achsrichtung verschiebbare Spindelstock, ebenfalls ihren Antrieb von der innerhalb der hohlen Aufhängeachse gelagerten Vorgelegewelle erhalten. Der Gleichlauf "der Werkstücks- mit der Steuer-■ welle wird dadurch auf kürzestem Wege erreicht. This pivoting movement of the control shaft, which causes the radial advance, results in a guidance of the control shaft that is particularly easy to manufacture, since the end plates only have one bearing need on a common axis with the tool rocker. Because the drive the control shaft by a manner known per se ίο coaxially within the hollow suspension axis of the end plates located countershaft via simple spur gears can be done, a high machining accuracy is guaranteed, which is not suffers from the swivel movement itself, because the synchronism of the workpiece with the The control shaft is calculated for the position of the end plates in which the workpiece is finished. With the similar storage and suspension of the tool rocker and the end plates, the Headstocks, especially the one removed from the drive side and displaceable in the axial direction Headstock, also its drive from within the hollow suspension axis preserved countershaft. The synchronism "of the workpiece with the control ■ wave is reached in the shortest possible way.

Dadurch, daß die Schwenkbewegung der Steuerwelle durch auf einer gemeinsamen Anstellwelle befestigte Ritzel über .die mit den Endplatten verbundenen Zahnsegmente erfolgt, erhält man ohne jede gegenseitige Verspannung der Endplatten und daher mit einem sehr geringen Werkstoffaufwand eine vollkommmene Verwindungssteifigkeit der Endplatten. Außerdem wind damit der weitere Vorteil erreicht, daß die Werkzeugschwingen zwischen den Endplatten leicht* zugänglich sind, was im Falle der Bearbeitung eines andersartigen Werkstückes für die Verstellung bzw. Auswechslung der Werkzeugschwingen und der Steuerwelle eine große Erleichterung bedeutet.In that the pivoting movement of the control shaft is carried out on a common adjusting shaft attached pinion is carried out via the toothed segments connected to the end plates, is obtained without any mutual bracing of the end plates and therefore with a very little material expenditure a perfect torsional stiffness of the end plates. In addition, the other winds with it The advantage achieved is that the tool rocker between the end plates is easily * accessible are what in the case of machining a different type of workpiece for the adjustment or replacement of the tool rocker and the control shaft a great relief means.

Die Anordnung der Aufhängeachse für die Endplatten und Werkzeugschwingen oberhalb des Werkstückes bringt den Vorteil mit sich, daß die Späne frei nach unten herausfallen können, ohne mit irgendwelchen Lagern oder Führungen in Berührung zu kommen.The arrangement of the suspension axis for the end plates and tool swing above of the workpiece has the advantage that the chips freely fall out downwards without coming into contact with any bearings or guides.

Für Längsdrehen können die Aufhängeachse und die Anstellwelle mit dem ganzen Schwingenpaket' gemeinsam verschoben werden. Das geschieht beispielsweise mit Hilfe je einer Schraubenspindel, deren Antriebszahnräder in gegenseitigem Eingriff stehen. Ebensogut wäre es natürlich auch möglich, den Längsvorschub durch axiale Verschiebung der Spindelstöcke zusammen mit dem Werkstück herzustellen.For longitudinal turning, the suspension axis and the adjusting shaft can be combined with the whole Swing arm package 'are moved together. This is done, for example, with help one screw spindle each, the drive gears of which are in mutual engagement. Of course, it would just as well be possible to adjust the longitudinal feed by means of an axial displacement to manufacture the headstocks together with the workpiece.

Alle diese Merkmale der Vielstahlformdrehbank nach der Erfindung ergeben neben einer einfachen Bauart und hohen Bearbeitungsgenauigkeit gegenüber den bekannten Drehbänken vor allem den wesentlichen Vorteil einer bedeutenden Leistungssteigerung. All these features of the multi-steel form lathe according to the invention result in addition a simple design and high machining accuracy compared to the known Above all, lathes have the essential advantage of a significant increase in performance.

Die radiale Heranführung des Werkzeuges an das Werkstück ist zwar bei einfachen Vielstahldrehbänken zur Bearbeitung von in bezug auf die Drehachse runden Werkstücken, z. B. Kurbelwellenlagerzapfen, und auch bei Vielstahldrehbänken mit Werkzeugschwingen zur Bearbeitung von Kurbelwellenhubzapfen bekannt. In ersterem Falle bereitet die radiale Heranführung des Werkzeuges an das Werkstück mittels mehrerer Stahlsupporte jedoch überhaupt keine Schwierigkeiten. In letzterem Falle geschieht sie einmal mit Hilfe einzelner, auf den Schwingen verschiebbarer Supporte mit dem erheblichen Nachteil, daß .die Schneidstähle einzeln eingestellt werden müssen, zum anderen wird die radiale Heranführung des Werkzeuges durch die Lagerung der Meisterwelle in einem Schlitten bewirkt. Dies bedingt natürlich 'eine wesentlich schwierigere und teuerere Herstellung mit bedeutend größerem Werkstoffaufwand als bei der Vielstahlfonmdrehbank nach der Erfindung. Ferner ist eine Schlittenführung auch nicht so .erschütterungsfrei wie eine Schweinkführung und erschwert außerdem die Zugänglichkeit zu den einzelnen Werkzeugschwingen. The radial approach of the tool to the workpiece is true with simple multi-steel lathes for machining workpieces that are round with respect to the axis of rotation, e.g. B. Crankshaft journals, and also on multi-steel lathes with tool rockers Machining of crankshaft journals known. In the former case the radial one prepares However, the tool is brought up to the workpiece by means of several steel supports no trouble at all. In the latter case, it happens once with the help of individual, Slidable supports on the rockers with the significant disadvantage that the cutting steels are set individually must, on the other hand, the radial approach of the tool through the storage causes the master shaft in a slide. Of course, this requires an essential more difficult and expensive production with significantly more material than in the multi-steel lathe according to the invention. There is also a slide guide also not as vibration-free as a pig's tail and also makes it difficult Accessibility to the individual tool arms.

Nach einem" noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag ist bei einer Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Kurbel- und Nockenwellen mit einem zwischen Spindelstöcken eingespannten Werkstück und einer parallel zu diesem gelagerten und synchron mit dem Werkstück angetriebenen Meisterwelle zum Zwecke des radialen Vorschubes das Werkstück um eine zur Spindel parallele Achse, durch die der Antrieb für die Spindel eingeleitet wird, schwenkbar.According to a "proposal that is not yet part of the state of the art, one Machine tool for machining crankshafts and camshafts with an intermediate Workpiece clamped in the headstocks and one that is stored in parallel and synchronously with it with the workpiece driven master shaft for the purpose of radial feed the workpiece around one to the spindle parallel axis through which the drive for the spindle is initiated, pivotable.

Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes sind aus der Zeichnung, die als Ausführungsbeispiel eine Vielstahlformdrehbank für die Bearbeitung von Kurbelwellenschenkeln darstellt, ersichtlich. Die Abb. 1 und 2 sind je no ein senkrechter Querschnitt nach I-I und H-II der Abb. 3. Die Abb. 3 selbst ist ein Längsschnitt durch die Vielstahlformdrehbank nach ΙΙΙ-ΠΙ der Abb. i.Details of the subject matter of the invention are from the drawing, which is an exemplary embodiment of a multi-steel form lathe for the Represents machining of crankshaft legs, can be seen. Figs. 1 and 2 are each no a vertical cross-section according to I-I and H-II of Fig. 3. Fig. 3 itself is a longitudinal section through the multi-steel form lathe according to ΙΙΙ-ΠΙ of Fig. i.

In üblicher Weise befindet sich über dem Drehbankbett 4 auf dem linken Ende der mit dem Räderkasten vereinigte Spindelstocks. Der Spindelstock 6 auf dem rechten Ende der Drehbank ist zur Anpassung an die Länge des Werkstückes längsverschiebbar. Eine 12c punktiert angedeutete Werkstückkurbelwelle.7 wird an den Enden in. Spannfuttern 8 und 9In the usual way is above the lathe bed 4 on the left end of the with headstocks united in the gear case. The headstock 6 on the right end of the The lathe can be moved lengthways to adapt to the length of the workpiece. A 12c Workpiece crankshaft indicated by dotted lines. 7 is in. chucks 8 and 9 at the ends

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gehalten, die auf den Hauptspindeln io und Il angebracht sind.held on the main spindles io and Il are appropriate.

Aus Abb. 2 ist die Anordnung und Steuerung der auch in Abb. 3 gezeichneten Werkzeugschwingen 12 zu entnehmen. »Diese Schwingen, von denen sechs für die Bearbeitung der je zwei Wellenschenkel der sechs Kurbelkröpfungen des Werkstückes vorhanden sind, besitzen eine gemeinsame LagerungFig. 2 shows the arrangement and control of the tool rocker also shown in Fig. 3 12 can be found. “These wings, six of them for machining each of the two shaft legs of the six crank throws of the workpiece have a common bearing

ίο auf der hohlen Aufhängeachse 13. In den Werkzeugschwingen 12 sind wiederum die eigentlichen Stahlschwingen 14 um je eine Achse 15 beweglich angeordnet. Eine unmittelbare Befestigung der Schneidstähle 16 in den Schwingen 12 ist nicht möglich, da der Anstellwinkel dann über den Umfang der Kurbelwange veränderlich wäre. Die Bewegung der Werkzeugschwingen 12 wird von Nocken 17 vermittels der Rollen 18 entsprechend der elliptischen Form "der zu bearbeitenden Kurbelwellenschemkel und die Bewegung der Stahlschwingen 14 von Nocken 19 vermittels der Rollen 20 nach einem gleichbleibenden Anstellwinkel der Schneidstähle 16 gesteuert. Sämtliche Nocken· sind nebeneinander auf derselben Steuerwelle 21 be-• festigt. Das Anliegen der Rollen gegen die Nocken wird im Betrieb an sich durch den Schneiddruck bewirkt, jedoch außerdem durch eine besondere Rückzugsemrichtung sichergestellt. Diese besteht aus mehreren ineinanderliegenden Schraubenfedern 22 mit Kette 23 und Umlenkkettenrad 24 für -jede Werkzeugschwinge 12 und Schraubenfedern 25 für jede Stahlschwinge. Beim Umstellen der Maschine auf ein anderes Werkstück, d. h. beim Herausnehmen der Steuerwelle 21, können die Ketten 23 mit Hilfe eines in die Kettenräder 24 eingehängten Schlüssels entspannt und an den Werkzeugschwingen ausgehakt werden.ίο on the hollow suspension axis 13. In the Tool rockers 12 are in turn the actual steel rockers 14 by one each Axis 15 movably arranged. An immediate fastening of the cutting tools 16 in the rocker 12 is not possible because the angle of attack then over the circumference of the Crank web would be changeable. The movement of the tool rocker 12 is of Cam 17 by means of rollers 18 corresponding to the elliptical shape "of the to be machined Crankshaft bolsters and the movement of steel rockers 14 from cams 19 by means of the rollers 20 after a constant angle of incidence of the cutting steels 16 controlled. All cams · are next to each other on the same control shaft 21 • solidifies. The concern of the rollers against the cam is in operation by the Cuts cutting pressure, but also ensured by a special retraction device. This consists of several nested helical springs 22 with chain 23 and chain pulley 24 for each tool rocker 12 and coil springs 25 for each steel rocker. When changing the Machine to another workpiece, d. H. when removing the control shaft 21, the chains 23 can be relaxed with the aid of a key hung in the chain wheels 24 and unhooked from the tool rocker.

Die Steuerwelle 21 ist nun nichts fest im Drehbänkbett bzw. den Spindelstöcfcen gelagert, sondern in den Endplatten 26 und 27, die beiderseits gegen das Paket der Werkzeugschwingen anliegen. Die Endplatten, deren Form aus Abb. 1 zu entnehmen ist, sind auf derselben Aufhängeachse 13 wie die Werkzeugschwingen 12 gelagert. Ihre Bewegung für den radialen Vorschub erfolgt durch je ein unten an den Endplatten angebrachtes Zahnsegment 28 "und in diese eingreifende Ritzel 29. Dadurch, daß die beiden Ritzel auf der in den Spindelstöcken gelagerten Anstellwelle 30 durch Keilnuten gesichert sind, müssen die Endplatten zwangsläufig die gleiche Bewegung ausführen. Auf diese Weise wird für eine sichere parallele Führungder Endplatten und der in ihnen gelager- -60 ten Steuerwelle gesorgt. Die Betätigung 'der Anstellwelle 30 geschieht vom Handrad"3i aus über die Schnecke 32 und das Schneckenrad 33.The control shaft 21 is now nothing fixed in the Turning bench bed or the spindle headstocks, but in the end plates 26 and 27, which rest against the package of the tool rocker on both sides. The end plates whose Form can be seen in Fig. 1, are on the same suspension axis 13 as the tool rocker 12 stored. Their movement for the radial feed takes place through each a toothed segment 28 "attached to and engaging with the bottom of the end plates Pinion 29. Because the two pinions are on the adjusting shaft mounted in the headstocks 30 are secured by keyways, the end plates must necessarily make the same movement. To this Way is used for a safe parallel guidance of the end plates and the -60th steering shaft taken care of. The actuation of the adjusting shaft 30 is done by the handwheel "3i from via the worm 32 and the worm wheel 33.

Für die seitliche Führung sind zwischen den Werkzeugschwingen 12 auf der Aufhängeachse.13 Ringscheiben 34 vorgesehen. Das richtige Spiel für die Schwingbewegung wird dabei durch das zwischen den Endplatten 26, 27 mit Hilfe der Schraube 35 eingespannte Abstandrohr 36 hergestellt. Eine weitere seitliche Führung der Werkzeugschwingen bilden die auf der Anstell welle'30 aufgespannten Ringscheiben 37. Für eine Bearbeitung eines Werkstückes mit anderen Kurbelabständen können die zwischenliegenden Abstand-Scheiben 38 ausgetauscht weiden, ebenso -die ■ Ringscheiben 34 auf der Aufhängeachse. In ganz entsprechender Weise müssen dann auch die Abstände der Nockenpaare und der Kettenräder 24 geändert werden.For the lateral guidance are between the tool rockers 12 on the suspension axis. 13 Ring disks 34 are provided. The correct play for the oscillating movement is ensured by the between the end plates 26, 27 produced by means of the screw 35 clamped spacer tube 36. Another The side guides of the tool rocker form those clamped on the adjusting shaft'30 Ring disks 37. For machining a workpiece with different crank distances the intermediate spacer disks 38 can be exchanged, as can the ■ Ring disks 34 on the suspension axis. In a very corresponding way then also have to the distances between the pairs of cams and the sprockets 24 can be changed.

Innerhalb der hohlen Aufhängeachse befindet sich eine Vorgelegewelle 39, die den Antrieb der Steuerwelle und der Arbeitsspindeln 10, 11 überträgt. Zum Antrieb der Spindeln dienen die Ritzel 40, 41 und für den Antrieb der Steuerwelle das Ritzel 42. Die weiteren in der Endplatte 26 gelagerten Zahnräder 43 und 44 stellen die Antriebsverbindung mit der Steuerwelle her. Der Antrieb wird durch die Welle 45 eingeleitet und auf die Vorgelegewelle durch Zahnräder 46, 47 übertragen.Within the hollow suspension axis there is a countershaft 39 which drives the control shaft and the work spindles 10, 11 transmits. To drive the spindles serve the pinion 40, 41 and for the drive of the control shaft the pinion 42. The others In the end plate 26 mounted gears 43 and 44 provide the drive connection with the Control shaft. The drive is initiated through shaft 45 and onto the countershaft transmitted by gears 46, 47.

Das ganze Schwingepaket wird nun für den Längsvorschub mitsamt den Endplatten der Aufhängeachse 13 und der Anstellwelle 30 längsverschoben. Hierzu dienen eine an der Aufhängeachse befestigte Schraubenspindel 48 und eine an der Anstellwelle angreifende Schraubenspindel 49. Zahnräder 50 und 51 mit dem zugehörigen Muttergewinde werden gleichzeitig und im gleichen Drehsinne unter Vermittlung der in Abb. 3 gezeichneten Zwischenräder betätigt. Der eingezeichnete Pfeil deutet an, daß das Zahnrad 50 auf der zum besseren Verständnis ausgeschwenkt gezeichneten Schraubenspindel 48 in Wirklichkeit in das gegenüberliegende Ritzel eingreift. Der Vorschubmotor und ebenso der Hauptantriebsmotor sind nicht mitgezeichnet.The whole swing set is now used for the longitudinal feed together with the end plates of the Suspension axis 13 and the adjusting shaft 30 displaced longitudinally. This is done by an at the A screw spindle 48 attached to the suspension axis and a screw spindle which acts on the adjusting shaft Screw spindle 49. Gears 50 and 51 with the associated nut thread at the same time and in the same direction of rotation with the intermediary of the intermediate gears shown in Fig. 3 actuated. The arrow shown indicates that the gear 50 is pivoted on the drawn for better understanding Screw spindle 48 actually engages the opposite pinion. Of the The feed motor and the main drive motor are not shown.

Claims

Patent claims:

i. Multi-steel form lathe, in particular for the machining of crankshaft 'legs or camshafts where the Movement of the tools mounted in rockers by a cam that rotates synchronously with the workpiece Shaft is controlled, characterized in that the tool rocker (12) between two pivoting around the same axis (13), the bearings for the control shaft (21) receiving end plates (26, 27) are held, each with a tooth segment

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(28) to initiate the radial advance of a shaft (30).

Multi-steel form lathe according to

claim i, characterized in that the suspension axis (13) of the end plates (26, 27) and the tool rocker (12) is arranged above the workpiece.

3. Multi-steel form lathe according to claims ι and 2, characterized in that that the suspension axis (13) with the end plates (26, 27) and the tool rocker (12) and the adjusting shaft (30) can be moved together in the axial direction are.

1 sheet of drawings