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Gewindefräsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Gewindefräsvorrichtung
für rechts- und linksgängiges Kurzgewinde, bei welcher die Steigung des Gewindes
unabhängig vom Fräserantrieb eingestellt wird.
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Der Erfindungsgedanke besteht bei dieser Schneidvorrichtung darin,
daß die das zu bearbeitende Werkstück aufnehmende Spindel in einer Büchse .axial
verschiebbar gelagert und mit dieser durch ihre Mutter vermittels eines Schiebers
und einer Kulisse verbunden ist in der Weise, daß beim Ein- und Feststellen einer
mit der letzteren gekuppelten zweiten Kulisse; beispielsweise durch seinen Zeiger
und eine Skala, die Spindel gemäß der gewünschten Gewindesteigung gesteuert wird.
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Es sind zwar Gewindefräsvorrichtungen bekannt, bei denen ohne Auswechseln
von Leitpatranen und ohne Verwendung von Wechselrädern und vermittels von Einstellskalen
und Kulissen Rechts- oder Linksgewinde geschnitten werden können, doch erfolgt bei
diesen Vorrichtungen die Übertragung der Einstellbewegung wieder durch Rädergetriebe,
welche unvermeidbare Spielräume und Ungenauigkeiten beim Schneiden des Gewindes
mit sich bringen.
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Diesen Einrichtungen gegenüber besitzt der Erfindungsgegenstand wichtige
Vorteile. Zunächst arbeitet dieser völlig unabhängig von einer Drehbank öder Fräsmaschine,
steht also mit dieser, beispielsweise mit der Leitspindel, in keinerlei Verbindung,
kann jedoch ohne weiteres auf das Bett einer jeden Dreh- oder Fräshank gestellt
oder,auch auf einem eigenen Rahmen angeordnet sein und bildet in dem ersten Fall
eine Zusatzvorrichtung, im zweiten eine selbständige Werkzeugmaschine. Dieser Vorzug-
ist für die Praxis schon wesentlich, indem es häufig vorkommt, daß die vorhandenen
Dreh- oder Fräsbänke auszunützen
sind. Ein weiterer Vorzug der neuen
Vorrichtung ist die genaue Arbeitsweise derselben, weil einerseits Rädergetriebe
oder sonstige die Genauigkeit herabsetzende Mittel bei den Bewegungsübertragungen
ausgeschaltet sind und andererseits die Einstellbewegung zur Vorschubbewegung der
Spindel in einem großen Übersetzungsverhältnis erfolgt. Schließlich ist noch die
einfache und rasche Bedienung der Schneideinrichtung Hervorzuheben, indem nur ein
einziges Teil eingestellt zu werden braucht, was mit einem Griff und ohne Umrechnung
oder Zwischeneinstellungen auszuführen ist.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen Gewindefräsvorrichtung
in Abb. i im Längsschnitt, in Abb. 2 in Oberansicht und in Abb.3 und q. in baulichen
Einzelheiten dargestellt.
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Im Gehäuse i, welches auf dem Support oder der Wange einer Drehbank
oder Fräsmaschine befestigt wird, ist eine Büchse 2 axial verschiebbar und in dieser
die Spindel 3 drehbar gelagert. Am vorderen Ende derselben wird der Futterkopf q.
oder ein sonstiges das mit dem Gewinde zu versehende Arbeitsstück haltende Spannwerkzeug
aufgesteckt, während auf dem rückwärtigen Ende die Leitpatrone 5 mit einem Rechtsgewinde
aufgekeilt ist, die in die Büchse 2 eingreift und nicht ausgewechselt wird. Der
Leitpatrone 5 ist ein auf der Spindel 3 eingeschnittenes linksgängiges Gewinde .6
vorgelagert, auf welchem die Mutter 7 mit einem Fortsatz 8 sitzt, der durch eine
Aussparung der Büchse 2 und des Schlittens 9 tritt. Der Schlitten 9 wird in dem
Gehäuse i durch den Keil g' geführt und ist durch Zapfen Io mit der Büchse 2 verbunden,
so daß deren axiale Bewegung .auf den Schlitten 9 sich überträgt. In dein letzteren
gleitet der Schieber i i, welcher .eine z. B. im Winkel von ¢5° verlaufende Kulisse
12 und einen in dieser geführten Stein 13- besitzt (s. auch Abb.3). Dieser steht
durch den Zapfen 14 mit der Platte 15 in Verbindung, welche im Schlitten 9 mittels
der Kugel- oder Rollenführungen i i' rechtwinklig zur Spindel 3 genau geführt ist:
Der Schieber .i i - ist mittels des Zapfens 8' mit dem Fortsatz 8 der Mutter 7 verbunden.
Das Gehäuse i wird- durch den Deckel 16 verschlossen, auf dessen Innenseite der
Einstellzeiger 17 am Bolzen 18 dreh- und feststellbar gelagert ist. Außerdem ist
das Lagerteil des Zeigers 17 mit - der Führung 17' versehen, in der ein Schieber
i 9 im rechten Winkel zur Zeigerachse sich bewegt und durch den Zapfen 2o ;mit der
Platte 15 verbunden ist. Im Deckel 16 befindet sich die durchsichtige Einstellskala
2 i sowie zwei Stellschrauben 22 (Abb. i und 2), welche die genaue Einstellung des
Zeigers 17, auf dem in Strich 17" eingraviert ist (Abb.2), von außen ermöglichen
und denselben überdies in der eingestellten Lage halten. Der Zapfen 2o liegt auf
der Mittellinie der Führung i 7' und zum Drehpunkt des Zeigers in einem solchen
Abstand, daß zwischen diesem und der Zeigerlänge, d. h. vom Drehpunkt bis zur Skala
21. ein bestimmtes Verhältnis besteht, welches aus Abb. 5 hervorgeht. Beträgt z.
B. der Abstand,« des Zapfens 2o i o mm, so beträgt der Abstand A des Querstriches
2 i' der Skala. 2 i 10o mm.
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Die Spindel 3 wird durch den Schneckentrieb 23 im umgekehrten Sinne
des Uhrzeigers gedreht und damit die Spindel außerdem noch von Hand mittels des
auf ihr befestigten Griffes 24. verstellt werden kann, ist der Schneckentrieb 23
verschwenkbar angeordnet (nicht gezeichnet).
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Das eingespannte Arbeitsstück
befindet sich in üblicher Weise in der Bahn eines Kammfräsers, welcher das Gewinde
während einer Umdrehung einschneidet.
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Die Bewegungsvorgänge spielen sich in folgender Weise ab: Bei jeder
einmaligen Drehung der Spindel 3 wird diese mit dem Werkstück ,4 zunächst konstant
um die Gewindesteigung der rechtsgängigen Patrone 5, also z. B. um 2 mm, nach rückwärts
verschoben.
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Unabhängig von dieser Bewegung vollzieht sich die Axialbewegung der
Büchse :2 mit der in dieser gelagerten Spindel 3. Der Axialschub der Büchse 2 hängt
von der Einstellung des Zeigers 17 ab, durch den dessen Schieber 19 und damit der
Zapfen 2o mehr oder weniger aus der Vertikalen geschwenkt wird, wie in Abb. 5 durch
den Winkei a angedeutet ist. Je größer dieser ist, desto größer ist die Axialbewegung
der Büchse 2 und damit der Spindel3, wobei die Stellung des Zapfens 2o zunächst
:auf die Platte 15 sich auswirkt. Diese führt zweierlei Bewegungen aus, nämlich
eine seitliche, hervorgerufen durch die bei der Spindeldrehung nach rückwärts sich
bewegende Mutter 7, welche den Schieber i i mitnimmt, der die Längsbewegung durch
die Kulisse 12, 13 (mit Zapfen 14) auf die quer verschiebliche Platte 15 in eine
Seitenbewegung verwandelt. Die zweite Bewegung der Platte 15 ist eine axiale, hervorgerufen
durch die Stellung des Schiebers i g, welcher durch den Zapfen 2o mit der Platte
15 verbunden ist, so daß diese während ihrer Seitenbewegung gleichzeitig von .dem-
schräg geführten Schieber i9 axial gesteuert wird, Die Axialverschiebung der Platte
15 teilt sich, nachdem die Führungen i i' -der Platte 15 fest
am
Schieber 9 sitzen, diesem mit, welcher sie mittels der Zapfen Io auf die Büchse
2 und diese wieder auf die Spindel 3 überträgt. Die Eigenbewegung der letzteren
addiert oder subtrahiert sich mit der Axialbewegung der Büchse 2.
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Je nach der Gewindesteigung wird der Zeiger 17 an der Skala 21 eingestellt,
und zwar kann die Einstellung infolge der durch den Zeiger gegebenen Vergrößerung
des Ausschlages ,auf den Schnittpunkt der Linien 17", 21' sehr genau und
hinsichtlich der Gewindesteigungen mit zahlreichen Abstufungen vorgenommen werden.
Nach dem Einstellen wird der Zeiger 17 vermittels der auf dem Bolzen 18 sitzenden
Mutter festgezogen 'und die Führung 17' steht zur Längsachse der Spindel 3 in einem
bestimmten Winkel (Abb.5). Die angetriebene Spindel 3 macht infolge der rechtsgängigen
Leitpatrone 5 eine axiale Bewegung nach rückwärts, welche der Patronensteigung entspricht,
also z. B. 2 mm. Eine axiale Bewegung nach rückwärts macht auch der Schieber i i,
welcher mit der Spindel 3 durch die Mutter 7 verbunden ist, je-
doch durch
das linksgängige Gewinde 6 mit seiner größeren Steigung entsprechend übersetzt,
also z. B. 8 mm, so daß sich der Schieber i i um i o mm nach rückwärts bewegt. Mittels
der Kulisse 12 und des Steines 13 wird die Platte 15 rechtwinklig zum Schieber
i i bewegt, ,also bei einer Umdrehung der Spindel 3 um Io mm seitlich bzw. rechtwinklig
zur Längsachse verschoben. Nachdem die Platte 15 durch den Zapfen 2o auch mit dem
Schieber I9 des Zeigers 17 verbunden und dieser in einer bestimmten Stellung festgehalten
ist, wird die Platte 15 gezwungen, außer der erwähnten seitlichen Bewegung gleichzeitig
eine axiale auszuführen, welche- sich auf den Schlitten 9 und von diesem auf die
Büchse 2 sowie auf die Spindel 3 überträgt. Diese Axialbewegung kann je nach der
Zeigerstellung nach vorn oder nach rückwärts gerichtet sein und addiert oder subtrahiert
sich mit der Axialbewegung der Spindel 3, welche bei jedem Fräsvorgang durch die
Leitpatrone 5 um deren Gewindesteigung (in diesem Beispiel 2 mm) nach rückwärts
verschoben wird.
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An Hand des Schemas von Abb. 5 seien einige Beispiele der Spindelsteuerung
angeführt. Angenommen, der Zeiger 17 ist auf die Ziffer 2 rechts der Nullstellung
leingestellt, wie zeit starkem Strich angedeutet, so führt die Plattei 5 nur eine
seitliche, jedoch keine axiale Bewegung aus, weil die Führung 17' im Zeiger 17 im
rechten Winkel zur Längsachse liegt; infolgedessen wird nur die Spindel durch die
Leitpatrone 5 um 2 mm rückwärts gesteuert und ein Rechtsgewinde mit einer 2-mm-Steigung
gefräst, während die Büchse 2 überhaupt nicht verschoben wird. Ist der Zeiger 17
auf Null eingestellt, punktiert angedeutet, so ist die Schräglage des Schiebers
19 eine solche, daß die Büchse 2 2 mm nach vorn und die Spindel 3 gleichzeitig 2
mm nach rückwärts gesteuert wird; diese beiden Bewegungen heben sich also .auf,
und es werden nur Rillen gefräst, aber kein Gewinde. Wird der Zeiger 17 auf i rechts
der o eingestellt, so wird die Büchse i mm nach vorn, die Spindel 3 2 mm nach rückwärts
verschoben, so daß sich ein Spindelweg 2-I=I, also eine Gewindesteigung von i mm,
ergibt. Befindet sich der Zeiger auf 3, so bewegt sich die Büchse 2 nach rückwärts,
und zwar um i mm, welcher Weg sich mit der Leitpatronensteigung ,addiert, so daß
die Gewindesteigung i+2=3 mm beträgt. Von den über 2 hinausgehenden Zeigerstellungen
an wird die Büchse nach rückwärts gesteuert, während letztere bei den vor 2 liegenden
Zeigerstellungen nach vorn geschaltet wird; sobald der Zeiger über o nach links
gestellt wird, werden Linksgewinde gefräst, wie in Abb.5 vermerkt.
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Es sei erwähnt, daß die Vorrichtung mit einer Auslöseeinrichtung versehen
sein kann, welche ein selbsttätiges Ausschalten des Antriebes 23 bewirkt und z.
B. von der Platte 15 aus gesteuert werden kann.