DE712982C

DE712982C - Control device for square lathes

Info

Publication number: DE712982C
Application number: DEA83883D
Authority: DE
Inventors: Karl Arnold; Wolfgang Schmid
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-08-08
Filing date: 1937-08-08
Publication date: 1941-10-29

Description

Steuereinrichtung für Rechteckdrehwerke Es sind Rechteckdrehwerke bekannt, bei denen das Werkstück zur Bearbeitung von Planflächen an dem stillstehenden Werkzeug vorbei bewegbar ist und das in einem drehbaren, das Werkstück umfassenden Ring gelagerte Werkzeug beim Übergang von einer Planfläche auf die nächste durch eine Drehbewegung gegenüber dem Werkstück senkrecht auf die nächste Planfläche einstellbar ist. Bei diesem bekannten Rechteckdrehwerk erfolgt die Umschaltung der Drehbewegung auf die Planbewegung mit an dem Drehring und an dem Planvorschubschlitten ,selbst angebrachten Nocken, die über Klinkenhebel und Schaltsterne Hakenhebel zur Betätigung von Federriegeln in Kuppelscheiben zwischen der Hauptantriebswelle, und der jeweils zu drehenden Vorschubwelle aus- und einrücken.Control device for rectangular turning units These are rectangular turning units known in which the workpiece for machining flat surfaces on the stationary Tool can be moved past and that in a rotatable, encompassing the workpiece Ring-mounted tool through the transition from one plane surface to the next a rotary movement relative to the workpiece can be set perpendicular to the next plane surface is. In this known rectangular rotating mechanism, the rotary movement is switched over on the plan movement with the rotating ring and on the plan feed slide itself Attached cams, which are operated by hook levers via ratchet levers and switching stars of spring latches in coupling discs between the main drive shaft, and the respective Move out and engage the feed shaft to be rotated.

Die Erfindung bezweckt, an Stelle dieser komplizierten Steuerung, deren Neueinstellung sehr umständlich ist, eine Steuereinrichtung für Rechteckdrehwerke zu schaffen, bei der in einfacher Weise sowohl das Verhältnis der Seitenlängen des Werkstückquerschnittes als auch unter Beibehaltung dieses Verhältnisses die absolute Größe der Seitenlängen einstellbar ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zur Steuerung -der Werkzeug-und Werkstückbewegungen eine in bekannter Weise mit Steuernocken versehene Schaltscheibe vorgesehen ist, deren Steuernocken in ihrem gegenseitigen Abstand zwecks Einstellung des Verhältnisses der Seitenlängen des Werkstückquerschnittes in der Drehebene veränderbar sind und die zur Einstellung der absoluten Größe der Seitenlängen über ein regelbares Getriebe mit dem Antriebsmotor gekuppelt ist.The invention aims, instead of this complicated control, whose readjustment is very cumbersome, a control device for rectangular turning mechanisms to create in a simple manner both the ratio of the side lengths of the Workpiece cross-section and while maintaining this ratio the absolute Size of the side lengths is adjustable. According to the invention, this is achieved by that to control the tool and workpiece movements in a known manner provided with control cam switching disc is provided, the control cam in their mutual distance for the purpose of adjusting the ratio of the side lengths of the Workpiece cross-section can be changed in the plane of rotation and the setting the absolute size of the side lengths via an adjustable gear with the drive motor is coupled.

In der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawings, the subject matter of the invention is for example shown.

Abb. i zeigt eine Gesamtdarstellung der Maschine.Fig. I shows an overall view of the machine.

Abb. 2 bis 7 geben die Stellung und den Weg von Werkzeug und Werkstück bei verschiedenen Querschnittsformen an.Fig. 2 to 7 show the position and the path of the tool and workpiece for different cross-sectional shapes.

Abb. 8 zeigt die Schaltscheibe.Fig. 8 shows the switching disk.

Mit i ist das Werkstück bezeichnet, das in den Schlitten 2 und 5 in lotrechter sowie 3 und 6 in waagerechter Richtung verstellt werden kann. Um die Zeichnung zu vereinfachen, sind die Getriebeteile stets nur an einem Schlitten mit Zahlen gekennzeichnet. Die Bewegung des entsprechenden gegenüberliegenden Schlittens erfolgt, jeweils im Gleichlauf durch gleiche mechanische Mittel angetrieben Die Steuerung der Werkzeugstellung erfolge mit Hilfe des Drehringes 38, der in einem auf dem Maschinenbett 4o längs verschiebbaren Werkzeugträger 37 gelagert ist.With i the workpiece is referred to, which can be adjusted in the carriages 2 and 5 in the vertical and 3 and 6 in the horizontal direction. To simplify the drawing, the gear parts are always marked with numbers on only one slide. The movement of the corresponding opposite carriage takes place, driven in synchronism by the same mechanical means. The tool position is controlled with the aid of the rotary ring 38, which is mounted in a tool carrier 37 which is longitudinally displaceable on the machine bed 40.

Bei Beginn der Arbeit wird der Werkzeugträger 3 7 von Hand durch eine Spindel 4 1, die mit einer nicht gezeichneten Schraube in eine ebenfalls nicht gezeichnete Mutter des Werkzeugträgers 37, die ihrerseits auf der Leitspindel geführt ist, eingreift, seitlich an die Werkstückstirnseite herangefahren. Beginnt man z. B. mit dem Arbeiten der oberen waagerechten Fläche, wird durch Einschalten des Schlittens 3 das Werkstück i am Stahl 39 vorbei bewegt und dabei ein Span gewünschter Tiefe abgenommen. Kurz bevor die Schneide die hintere Werkstückkante (Abb. 2) erreicht, wird der Werkstückvorschub aus- und gleichzeitig die Drehbewegung des Werkzeuges eingeschaltet, durch die der Stahl die Abrundung von einer Kante zur anderen bearbeitet (Abb. 3). Das Maß, um das der Werkstückvorschub vor Erreichen der Endkante stillzusetzen ist, ergibt sich aus' der Größe des durch :die Stahlstellung bestimmten Abrundungshalbmessers zuzüglich der Spantiefe. Ist die Abrundung -durch Drehung des Werkzeuges um einen rechten Winkel ausgearbeitet, wird die Werkzeugbewegung still- und gleichzeitig der Schlitten 2 für die lotrechte Verschiebung des Werkstückes in Gang gesetzt. Die wei- !3 teren Arbeitsgänge folgen entsprechend, bis ein voller Schnitt um das Werkstück, herumgeführt ist. Durch gleichzeitige und ständig parallel mit der Werkstückmittellinie erfolgende Verschiebung des Werkzeuggträgers 37 in den Führungen des Maschinenbettes 4o wird das Werkstück in fortlaufendem Schnitt bis auf die Endflächen vollständig bearbeitet. Bei der Bearbeitung eines Vierkantes mit abgerundeten Ecken wird das Werkzeug 3 9 radial in seinem Tragring 3 8 SO eingespannt, daß seine Schneide etwas vor dem Drehmittelpunkt des Tragringes 38 zu stehen kommt. Der Abstand zwischen Werkzeugschneide und Tragringdrehmittelpunkt bestimmt beim Drehen die Größe des Abrundungshalbmessers.At the beginning of the work, the tool carrier 3 7 is moved by hand to the side of the workpiece face by a spindle 4 1, which engages with a screw (not shown) in a nut of the tool carrier 37 ( also not shown), which in turn is guided on the lead screw. If you start z. B. with the work of the upper horizontal surface, the workpiece i is moved past the steel 39 by switching on the slide 3 and a chip of the desired depth is removed. Shortly before the cutting edge reaches the rear edge of the workpiece (Fig. 2), the workpiece feed is switched off and the rotary movement of the tool is switched on at the same time, through which the steel processes the rounding from one edge to the other (Fig. 3). The amount by which the workpiece feed is to be stopped before the end edge is reached results from the size of the radius of the rounding determined by: the steel position plus the depth of cut. If the rounding is worked out by rotating the tool by a right angle, the tool movement is still and at the same time the carriage 2 is set in motion for the vertical displacement of the workpiece. The next 3 working steps follow accordingly until a full cut has been made around the workpiece. As a result of the simultaneous and constant displacement of the tool carrier 37 in the guides of the machine bed 4o, which takes place parallel to the workpiece center line, the workpiece is completely machined in a continuous cut down to the end faces. When machining a square with rounded corners, the tool 3 9 is clamped radially in its support ring 3 8 SO that its cutting edge comes to stand somewhat in front of the center of rotation of the support ring 38. The distance between the tool cutting edge and the center of rotation of the support ring determines the size of the rounding radius when turning.

je größer dieser gewählt wird, desto kleiner werden die geraden Teile des Querschnittes, d. h. desto kürzer die Einschaltzeiten der Werkstückschlitten 2 und 3, bis diese schließlich beim Drehen eines Zylinders, bei dem allein der Werkzeugtragring 38 umläuft, ständig stillstehen (Abb. 4). 1 Geht dabei die Werkstückmittellinie nicht durch die Drehachse für das Werkzeug, so wir ein exzentrischer Zylinder gearbeitet.the larger this is chosen, the smaller the straight parts become of the cross section, d. H. the shorter the switch-on times of the workpiece slides 2 and 3, until this finally occurs when turning a cylinder in which only the tool support ring 38 revolves, always standing still (Fig. 4). 1 Goes the workpiece center line not through the axis of rotation for the tool, so we worked an eccentric cylinder.

Das aß dieser Exzentrizität ergibt sich aus dem Abstand der Werkstückmittellinie vom Werkzeugdrehpunkt (Abb. 5).The ate of this eccentricity results from the distance between the workpiece center line from the tool pivot point (Fig. 5).

Soll dagegen ein Körper mit scharfen Kanten hergestellt werden (Abb. 6), so muß das Werkzeug aus der radialen Stellung zum Drehpunkt des Werkzeugtragringes 38 in Werkstückvorschubrichtung versetzt und mit der Schneide über den Tragringdrehpunkt hinaus verschoben werden. In diesem Falle dient die Drehung des Tragringes, die früher das Bearbeiten der Abrundung ausführte, allein dazu, den Schneidstahl von der einen Schnittebene abzuheben und über der nächsten einzustellen (Abb. 7).If, on the other hand, a body with sharp edges is to be produced (Fig. 6), the tool must move from the radial position to the pivot point of the tool support ring 38 offset in the workpiece feed direction and with the cutting edge over the support ring pivot point be moved out. In this case, the rotation of the support ring is used previously carried out the machining of the rounding, solely for the purpose of using the cutting steel from lift off one cutting plane and set it over the next (Fig. 7).

Die einzelnen Werkstückvorschübe und die Werkzeugstellung werden von einem Motor 63 mit entsprechenden Zwischenübersetzungen und Kupplungen, die von einer gemeinsamen Schaltscheibe 45 gesteuert werden, angetrieben.The individual workpiece feeds and the tool position are driven by a motor 63 with corresponding intermediate transmissions and clutches which are controlled by a common switching disk 45.

Der gleichmäßige Werkzeugvorschub wird auf bekannte Weise durch eine nicht gezeichnete Leitspindel betätigt.The uniform tool feed is achieved in a known manner by a Lead screw not shown actuated.

Die Drehung des Tragringes 38 im Werkzeugträger 37 für die Einstellung des Stahles 39 senkrecht zur jeweiligen Schnittfläche erfolgt durch eine Keilwelle 42 über ein nicht gezeichnetes Ritzel auf einen ebenfalls nicht gezeichneten Zahnkranz des Drehringes 38. Das Ritzel ist zwischen Lagern des Werkzeugträgers 37 gehalten, so daß es durch dessen Seitenverschiebungen nicht beeinflußt wird und in ständigem Eingriff- mit dem Zahnkranz des Drehringes 38 bleibt.The rotation of the support ring 38 in the tool carrier 37 for the adjustment of the steel 39 perpendicular to the respective cutting surface is carried out by a splined shaft 42 via a pinion, not shown, on a ring gear of the rotating ring 38, also not shown. The pinion is held between bearings of the tool carrier 37 so that it is not influenced by its lateral displacements and remains in constant engagement with the ring gear of the rotating ring 38.

Die Keilwelle 42 wird von dem Motor 63 über Zwischenrad 20 und über die Hauptwelle ig, von der die Bewegung aller Vorschübe abgeleitet ist, angetrieben. Die Welle ig steht über Zwischenräder 21, 22 mit einem auf der Welle 42 ständig lose laufenden Zahnrad 5 8 ', das gleichzeitig als Kupplungsteil z. B. mit Seitlicher Verzahnun ' - ausgebildet ist, in dauerndem Eingriff. Daneben sitzt auf derselben Welle, aber durch Nut und Feder gegen Verdrehung gesichert-, ein auf beiden Seiten mit Verzahnungen versehener Kupplungsteil 43, der durch eine Feder 49 gegen eine am Maschinenbett feste Zahn-Scheibe 44 gedrückt wird und dadurch die Welle 42 gegen Drehung sichert. Soll die Welle 42 angetrieben werden, wird der Kupplungsteil 43 achsig verschoben und mit dem dauernd angetriebenen Losrad 58 verriegelt. Die Steuerung dieser Kupplung erfolgt durch seitliches Verschieben einer Kupplungsstange von einer sich ständig drehenden Schaltscheihe 4 5 durch auf dieser angebrachte Steuernocken 61. Für die Bearbeitung der vier Seitenkanten des Querschnittes muß das Werkzeug viermal zum Werkstück in verschiedener Richtung angestellt werden. Dazu sind vier Steuernocken 6 1 nötig (Abb. 8). Ihre gegenseitige Lage an der Schaltscheibe wird durch die Querschnittsform des Werkstückes bestimmt. Ist z. B. ein Quadrat zuarbeiten, sind sie gleichmäßig gegeneinander versetzt. Bei Rechtecken werden die -einzelnen Steuernocken entsprechend den Werkstückseitenlängen in verschiedenem Abstand voneinander angeordnet.The splined shaft 42 is driven by the motor 63 via an intermediate gear 20 and via the main shaft ig, from which the movement of all feeds is derived. The shaft ig is via intermediate gears 21, 22 with a continuously loosely running gear 5 8 'on the shaft 42, which is also used as a coupling part z. B. with Seitlicher Verzahnun '- is formed, in permanent engagement. Next to it sits on the same shaft, but secured against rotation by tongue and groove, a coupling part 43 provided with teeth on both sides, which is pressed by a spring 49 against a toothed disk 44 fixed to the machine bed and thereby secures the shaft 42 against rotation . If the shaft 42 is to be driven, the coupling part 43 is axially displaced and locked with the continuously driven idler gear 58. This coupling is controlled by moving a coupling rod laterally from a constantly rotating switch plate 4 5 by means of control cams 61 attached to it. Four control cams 6 1 are required for this (Fig. 8). Their mutual position on the switching disk is determined by the cross-sectional shape of the workpiece. Is z. B. to work a square, they are evenly offset from each other. In the case of rectangles, the individual control cams are arranged at different distances from one another according to the workpiece side lengths.

Die Schaltscheibe 45 dient außerdem zur Steuerung der Werkstückvorschübe. Hierfür sind z. B. zwei weitere Reihen von Steuernocken 6I auf dem Scheibenumfang vorgesehen (Abb. 8), die auf Relais 46 und 47 einwirken, die ihrererseits elektromagnetische Kupplungen und damit die - Werkstückvorschübe einschalten.The switching disk 45 is also used to control the workpiece feeds. For this are z. B. two more rows of control cams 6I on the disk circumference provided (Fig. 8), which act on relays 46 and 47, which in turn are electromagnetic - Switch on the clutches and thus the workpiece feeds.

Der Schlitten 3, in den Leisten 7 geführt, bewegt das Werkstück in waagerechter Richtung am Schneidstahl 39 vorbei. Der Schlittenantrieb, erfolgt durch eine Spindel I0 über eine Mutter 9, die durch ein nicht gezeichnetes Lager im Schlitten 3 gehalten wird. Die Spindel i o wird- über Zwischenräder i i und Schnecke 12 von einer Welle 13 angetrieben. Auf dieser Welle sitzt lose eine magnetische Kupplung 14, deren eine Hälfte 17 unmittelbar mit dem Zahnrad 56 der Hauptwelle I9 in Eingriff steht, während die andere Kupplungshälfte 4 über ein Zwischenrad 18 dauernd mit dem Zalinrad 57 der Welle I9 kämmt, d.h. beide Kupplungshälften laufen ständig mit entgegengesetztem Drehsinn lose auf der Welle 13 um. Zwischen beiden liegt eine Scheibe 15, die auf der hier als Keilwelle 16 ausgebildeten Welle 13 achsig verschiebbar ist. Erhält die Kupplung über nicht gezeichnete Schleifbürsten Strom, so wird die Scheibe 15 entweder von dem Kupplungsteil 4 oder 17 angezogen und mit diesem verriegelt. Dadurch wird die Welle 13 in der einen oder anderen Richtung gedreht, d. h. der Schlitten, 3 vor oder zurück bewegt, wie es für die Bearbeitung je zweier gegenüberliegender Seiten des Werkstückes nötig ist. Die Kupplung 14 wird über ein Relais 46 von der Schaltscheibe 45 gesteuert.The carriage 3, guided in the strips 7, moves the workpiece in the horizontal direction past the cutting steel 39. The slide is driven by a spindle I0 via a nut 9, which is held in the slide 3 by a bearing (not shown). The spindle io is driven by a shaft 13 via intermediate gears ii and worm 12. On this shaft is loosely fitted a magnetic coupling 14, one half of which 1 7 communicates directly with the gear 56 of the main shaft I9 engaged while the other clutch half 4 is meshed permanently through an idler 18 with the Zalinrad 57 of the shaft I9, both coupling halves that run constantly loosely on the shaft 13 in the opposite direction of rotation. Between the two is a disk 1 5, which is axially displaceable on the shaft 13, which is designed here as a splined shaft 16. If the clutch receives power via grinding brushes (not shown), the disk 1 5 is either attracted by the clutch part 4 or 17 and locked with it. Characterized the shaft is rotated in one or other direction 13, ie, the carriage 3 from or moved back, as is necessary for processing each of two opposite sides of the workpiece. The clutch 14 is controlled by the switching disk 45 via a relay 46.

Der Antrieb des Schlittens 2 erfolgt entsprechend. Er ist in Nuten 23 des Schlittens 3 geführt und wird von einer Spindel 27 durch eine im Schlitten 2 feste, hier nicht gezeichnete Mutter bewegt. Der Antrieb der Spinde1 27 erfolgt über im Schlitten 3 gelagerte Zwischenräder 28 und Schnecke 29, die die Seitenverschiebungen des Schlittens 3 mitmachen, ohne dadurch die Stellung des Schlittens 2 zu beeinflussen. Dies. ist durch achsig verschiebbare Anordnung der Antriebsschnecke 29 auf der Keilwelle 30 erreicht. Die Welle 3o wird über Zwischenräder 31 und Schnecke 32 von der Welle 33 gedreht, auf der auf dem als Keilwelle ausgebildeten Teil. 8 eine Scheibe 34 achsig verschiebbar zwischen den Hälften 3 5 und 3 6 einer zweiten elektromagnetischen Kupplung sitzt, von denen die Seite 3 5 direkt mit dem Rad 5 3 und die Seite 3 6 über ein Zwischenrad 5 5 mit dem Rad 5 4 der Hauptwelle I9 in dauerndem Eingriff stehen. Beide Kupplungshälften laufen ständig im entgegengesetzten Drehsinn lose auf der Welle 33 um. Erhält die Kupplung über nicht gezeichnete Schleifbürsten Strom, so wird die Scheibe 3 4 entweder mit der Kupp -lungshälfte _3 5 oder 3 6 verriegelt und dadurch die Welle J3 in der einen oder anderen Richtung gedreht,' d.h. der Schlitten.2 gehoben oder gesenkt. Die Steuerung der Kupplung erfolgt von der Schaltscheibe 45 über ein Relais 47.The carriage 2 is driven accordingly. It is guided in grooves 23 of the slide 3 and is moved by a spindle 27 through a nut, not shown here, fixed in the slide 2. The drive of the spindles 27 takes place via intermediate wheels 28 and worm 29 mounted in the slide 3, which take part in the lateral displacements of the slide 3 without influencing the position of the slide 2. This. is achieved by axially displaceable arrangement of the drive worm 29 on the spline shaft 30. The shaft 3o is rotated by the shaft 33 via intermediate gears 31 and worm 32, on the part formed as a splined shaft. 8 a disk 34 is axially displaceable between the halves 3 5 and 3 6 of a second electromagnetic clutch, of which the side 3 5 is directly connected to the wheel 5 3 and the side 3 6 via an intermediate wheel 5 5 to the wheel 5 4 of the main shaft I9 are in constant engagement. Both coupling halves continuously rotate loosely on the shaft 33 in opposite directions of rotation. If the clutch receives power from grinding brushes (not shown), the disk 3 4 is either locked to the clutch half _3 5 or 3 6 and thereby the shaft J3 is rotated in one direction or the other, ie the carriage.2 is raised or lowered. The clutch is controlled from the switching disk 45 via a relay 47.

Die Schaltscheibe 45 wird über ein durch Drehung eines Handrades 5 1 stetig regelbares Getriebie 5o, im einfachsten Falle ein Tellerreibradgetriebe, von der Maschinenhauptwelle I9 ständig angetrieben. Da die Werkstückabmessungen von der Zeitdauer, die die verschiedenen Vorschübe eingeschaltet bleiben, bestimmt werden, sind sie durch die Zeitabstände zwischen !den Berührungen der Steuernocken 61 der Schaltscheibe 45 mit den Relais 46 bzw. 47 gegeben. Bei der mechanischen Kupplung für die Werkzeugeinstellung ist es entsprechend.' Durch Änderung der Umlaufgeschwindigkeit der Schaltscheibe 45 durch das Regelgetriebe 50 werden diese Zeiten vergrößert bzw. verkleinert. Es lassen sich dadurch ähnliche, aber verschieden große Querschnitte in stetiger Folge :erzielen.The switching disk 45 is continuously driven by the main machine shaft I9 via a gear unit 5o which can be continuously regulated by rotating a handwheel 5 1, in the simplest case a ring gear unit. Since the workpiece dimensions are determined by the length of time that the various feeds remain switched on, they are given by the time intervals between the contact between the control cams 61 of the switching disk 45 and the relays 46 and 47, respectively. The same applies to the mechanical coupling for tool setting. ' These times are increased or decreased by changing the rotational speed of the switching disk 45 by means of the control gear 50. In this way, similar, but differently sized cross-sections can be achieved in a continuous sequence.

Die Querschnittsform des Werkstückes wird durch entsprechende gegenseitige Versetzung der Steuernocken 61 auf der Schaltscheibe 45 bestimmt, da damit z. B. die Einschaltdauer für den Waagerechtschlitten gegenüber dem Senkrechtschlitten geändert wird.The cross-sectional shape of the workpiece is determined by corresponding mutual Relocation of the control cam 61 on the switching disk 45 determined, since so that, for. B. the duty cycle for the horizontal slide compared to the vertical slide will be changed.

Um Blöcke verschiedener Länge indie Maschine einspannen zu können, ist der Tisch 62 auf dem Maschinenbett längs verschiebbar. Durch diese Bewegung darf jedoch keine Änderung der Schlitteneinstellung erfolgen, Die S#hnec'ken32' und 12' für die Schlittenantriebe sind daher im Tisch 62 gelagert und achsig auf den Keilwellen 3 3 und 13 verschieb -bal.In order to be able to clamp blocks of different lengths in the machine, the table 62 can be moved lengthways on the machine bed. However, this movement must not change the slide setting. The S # hnec'ken32 'and 12' for the slide drives are therefore mounted in the table 62 and can be moved axially on the splined shafts 3 3 and 1 3 -bal.

Claims

PATENT CLAIM. Control device for rectangular lathes, in which the workpiece can be moved past the stationary tool for machining flat surfaces and the tool, which is mounted in a rotatable ring encompassing the workpiece, during the transition from one flat surface to the next by rotating the workpiece perpendicular to the next flat surface is adjustable, characterized in that a switching disc (45) provided in a known manner with control cams (61) is provided to control the tool and workpiece movements, the mutual spacing of which can be changed for the purpose of setting the ratio of the side lengths of the workpiece cross-section in the plane of rotation and which is coupled to the drive motor (63) for setting the absolute size of the side lengths via a controllable gear (50).