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Gewindeschleifmaschine Die Erfindung betrifft eine Gewindeschleifmaschine
mit einer hydraulischen Vorrichtung zum Querbeistellen des Schleifscheibenschlittens
und zwei Nocken, die mit einem diese Vorrichtung betätigenden, verschiebbaren Teil
zusammenarbeiten und von denen der eine zum Profilieren der Schleifscheibe und der
andere zum Hinterschleifen des Gewindes dient, und mit einer zwischen der hydraulischen
Vorrichtung und den Nocken eingeschalteten Untersetzungsv orrichtung mit mikrometrisch
einstellbarer geneigter Ebene.
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In einer bekannten Gewindeschleifmaschine dieser Art besteht die zwischen
der hydraulischen Vorrichtung und den Nocken eingeschaltete Untersetzungsvorrichtung
aus einer einzigen mikrometrisch einstellbaren Ebene, welche gleichzeitig beiden
Nocken zugeordnet und außerdem auf dem verschiebbaren Teil aufgebaut ist. Da jeder
Nocken für die Übertragung seiner Wirkung auf die hydraulische Vorrichtung eine
andere Neigung dieser Ebene erfordert, muß diese bei jeder Arbeitsumschaltung von
einem Nocken auf den andern neu eingestellt werden, und da diese Ebene außerdem
die Bewegung des verschiebbaren Teils zwangsläufig mitmacht, kann Bliese Einstellung
nur bei abgestellter Maschine erfolgen.
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Ferner arbeitet in der bekannten Maschine die ° Untersetzungsv orrichtung
unmittelbar mit dem Steuerorgan der hydraulischen Vorrichtung zusammen, indem bei
der wechselweisen Verschiebung des verschiebbaren Teils die geneigte Ebene eine
Gleitbewegung an diesem Steuerorgan ausführt. Die Übertragung der Nockenwirkung
auf die Profile der Schleifscheibe und des Gewindes erfolgt demnach durch eine Gleitbewegung,
welche eine gewisse Reibung erzeugt.
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Die erfindungsgemäße Gewindeschleifmaschine weist nun gegenüber der
bekannten
Bartart Verbesserungen auf, durch die die geschilderten
Mängel behoben werden.
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Diese 1laschine ist dadurch gekennzeichnet, daß jedem der beiden Nocken
eine mikrometrisch einstellbare Ebene zugeordnet ist, welche am Maschinenbett befestigt
und infolgedessen von den Bewegungen des verschiebbaren Teils unabhängig ist und
daß dieser verschiebbare Teil ein Gelenksvstem trägt, welches jeweils auf einer
der genannten geneigten Ebenen rollt und die Nockenwirkung reibungslos auf das Steuerorgan
der livdraulischen Vorrichtung und damit auf die Profile der Schleifscheibe und
des Gewindes überträgt, -während unabhängig davon die andere geneigte Ebene eingestellt
-werden kann.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Fib. i ist eine Draufsicht und Fig. .2 ein Seitenriß, beide teilweise im Schnitt.
Fig.3 zeigt eine veränderte Ausführung einer Einzelheit.
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Mit der dargestellten Maschine lassen sich Gewindebohrer oder Gewindefräser
Herstellen. Sie umfaßt zwei Tische, deren einer, 16, sich in der Führung 15 verschiebt,
und deren anderer, 33, in der Führung 33u rechtwinklig zum erstgenannten gleiten
kann. Der Tisch 33 trägt Lager, in -welchen sich ein Schleifwerkzeug, zum Beispiel
eine Schleifscheibe 21, drehen kann. Dieser Tisch 33 ist mit einer Schubstange 32
gekuppelt, die das Betätigungsorgali eines Servomotors 31 bildet. :.',uf dem Tisch
16 sind ein Spindelstock 9 und ein Reitstock 17 angeordnet, deren erstgenannter
eine sich drehende Spitze 8 und deren zweiter eine feste Gegenspitze 8« trägt, zwischen
«-elchen das Werkstück 2o eingespannt wird. :@n der Reitstockspitze 8, ist
ein einstellbares Werkzeug 4.o befestigt, das zum Abrichten des Schleifscheibenprofils
dient (zum Beispiel eine Diamantspitze oder ein Schleifstein aus härterem -Material
als die Schleifscheibe). Die Antriebswelle i trägt eine Riemenscheibe 2, welche
von einem nicht dargestellten -Motor angetrieben -werden kann. Die Drehung dieser
Welle i wird mittels einer Kette io auf die Spindelwelle 8 übertragen. Die Welle
8 -wiederum steht über einem Zahnradgetriebe i i und 1=, dessen Übersetzung geändert
werden kann, mit einer Vorschubspinde113 im Eingriff. Die Vorschubspindel 13 -wird
vom Tisch 16 getragen und dreht sich in einer ain Maschinenbett befestigten Spindelmutter
14.. Die Welle i ist außerdem mittels eines Zahnradgetriebes 4., 5. 6 und 7 mit
einer Welle 3 verbunden, welche die beiden Nocken 18 und i() trägt und mit der gleichen
Umdrehungszahl läuft wie die Spindelwelle S.
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Der locken 18 dient zur Erzeugung des Profils des Werkstuckes, das
in einem Axialschnitt durch die geometrische Achse des Werkstückes erscheint, das
heißt des eigentlichen Gewindeprofils, während der Nocken i9 für die Erzeugung eines
Profils bestimmt ist, «-elches in einer senkrechten Ebene zur Achse des Werkstückes
liegt und die konzentrische Form einer gewöhnlichen Schraube oder die hinterdrehte
Form eines Gewindebohrers haben kann.
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Die Vorrichtung, welche gestattet. den einen oder andern der Nocken
IS und i9 mit (lern Servomotor 31 zu verbinden, umfaßt eine Schubstange 97, -welche
auf einer -eineinsamen Erzeugenden zwei kleine Rollen (a8 und 99 trägt. Abwechslungsweise
kann die Rolle o8 mit dem Nocken 18 und die Rolle 99 mit ,lern Nocken i9 in Eingriff
gebracht werden. Die Teile 107 und io8 sind zwei geneigte Ebenen, die sich
in der Richtung der axialen Verschiebung der Stange 97 folgen. Sie sind voneinander
durch eine senkrechte Stütze i 1 4 getrennt, und jede ist mit einem Ende drehgar
auf dem Maschinenbett im Punkt i i i bzw. i 12 befestigt, -während die Neigung der
Ebene mittels einer auf das andere Ende wirkenden Mikrometerschraube iog bzw. 1
io sehr genau eingestellt werden kann. Gegenüber diesen beiden Ebenen ist eine auf
der Stange 32 befestigte Scheibe 113 angeordnet. welche das Betätigungsorgan
des Servomotors 31 ist. Dieser bezieht die erforderliche Kraft zum Verschieben des
Tisches 33 von einer Druckflüssiglceit, -welche durch die Leituni; 35 ein-und durch
die Leitung 36 austritt. Die Sclitibstange 97 trägt an ihrem Ende recht:
ein gelenkiges Parallelogramm ioi, das seinerseits zwei Rollen ioz und
103 trägt. Wenn die Stange 97 hin und her geschoben wird. bewegt sich das
Parallelogramm in der Führungsbahn, -welche durch die geneigte Ebene 107
oder io8 und durch die Scheibe 113 gebildet -wird, wobei seine Rolle log auf einer
der geneigten Ebenen und die Rolle 103 auf der Scheibe 113 läuft. Überdies
sind auf der Stange 97 zwei Rundringe io. und l05 befestigt, wie auch zwei verschiebbare
Scheiben io6 und i i 9, zwischen welchen eine Schraubenfeder i2o angeordnet ist.
Die Scheihen und die Feder befinden sich in einem Geliäuse ioo, -welche mittels
des Hebels ioo, auf einer Führung verschoben werden kann.
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In der in der Zeichnung gezeigten Stellung stützt sich die Feder 12o
einerseits mit der Scheibe i i9 gegen die rechte Stirnseite (_ies verschiebbaren.
aber feststellbaren Gehäuses ioo, und anderseits mit der Scheibe io(@ gegen den
Rundring l04., so daß die Rolle 99 gegen den Nocken i9 angedrückt -wird. Dieser
Nocken verschiebt das Gelenksvstein ioi längs der geneigten Ebene 107, wodurch
eine Verschiebung der Scheibe 113 senkrecht zu derjenigen
der Stange
97 bewirkt wird, die mittels des Servomotors 31 auf den Tisch 33 übertragen wird.
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Es gibt eine Zwischenstellung der Stange 97, in welcher keine der
Rollen 98 und 99.mit ihrem zugehörigen Nocken in Eingriff steht. Die mit Vorspannung
versehene Feder i2o drückt die beiden Scheiben io6 und zig gegen die beiden Bundringe
io4 und io5. Schiebt man alsdann das Gehäuse ioo nach rechts, so stützt sich die
Feder i2o gegen die linke Stirnseite des Gehäuses und gegen den Bundring io5 und
drückt die Rolle 98 gegen ihren zugehörigen Nocken 18. Gleichzeitig gelangt das
Gelenksystem ioi mit seiner Rolle io2 in Berührung mit der geneigten Ebene io8.
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Die Betätigung der Maschine beginnt mit einer derartigen Verschiebung
des Tisches 16, daß das Abrichtwerkzeug q.0 gegenüber der Schleifscheibe 2i zu stehen
kommt. Alsdann unterstellt man den Servomotor 31 der Wirkung des Nockens i8 und
schaltet die Riemenscheibe 2 ein. Die Spindelwelle 8 und das Werkstück 2o beginnen
sich zu drehen, und gleichzeitig erfolgt ein axialer Vorschub des Tisches 16, der
dem übersetzungsverhältnis des Zahnradgetriebes i 1, 12 entspricht. Der Vorschub
der Schleifscheibe 21 wird durch die Verschiebung des Tisches 33 in der Führung
33a unter dem Einfluß des vom Nocken i8 gesteuerten Servomotors 31 bewirkt. Auf
diese Weise erhält die Schleifscheibe 2i ihr genaues Profil. Hernach wird die Riemenscheibe
2 und der Nocken 18 ausgekuppelt, und man verschiebt den Tisch 16 derart, daß das
Werkstück 2o gegenüber der Schleifscheibe 21 zu stehen kommt. Dann unterstellt man
den Servomotor31 der Wirkung des Nockens i g und kuppelt von neuem die Riemenscheibe
2. Die genau profilierte Schleifscheibe 21 erzeugt nun auf dem Werkstück 20 das
gewünschte Profil, und die dem Schleifscheibentisch'33 durch den Servornotor 31
erteilte periodische Bewegung erzeugt die Hinterdrehung des Gewindes, wenn das letztere
z. B. ein Gewindebohrer oder ein Gewindefräser ist. Für Gewinde ohne Hinterdrehung
kann die Tätigkeit des Servomotors 31 angehalten werden, so daß der Tisch 33 während
des Schleifvorganges stehenbleibt., Dies wird ermöglicht, wenn man das Federgehäuse
ioo in seine Mittelstellung verschiebt, so daß keine der beiden Rollen 98 und 99
mit ihrem zugehörigen Nocken in Eingriff steht.
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Die Wirkungsweise der Maschine ist folgendermaßen: Um ein Profil eines
Whitworth-Gewindes, z. B. von elf Gängen pro engl. Zoll, zu erzeugen, befestigt
man auf der Maschine den Noclcenty-1) des Whitworth-Systems, nämlich einen einzigen
Nocken, von dem sämtliche verschiedenen Whitworth-Gewinde abgeleitet werden können,
und stellt die geneigte Ebene, welche in Verbindung mit diesem Nocken arbeitet,
derart ein, daß der Abstand zwischen der Schleifscheibenachse und der Werkstückachse
bei jeder Umdrehung des Werkstückes sich um so viel verändert, wie die Gangtiefe
des Whitworth-Gewindes von elf Gängen pro Zoll beträgt.
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Indem die Vorschubspindel13 über ein Zahnradgetriebe von veränderlichem
Übersetzungsverhältnis, das der Steigung des Gewindes entspricht, mit der Spindelwelle
8 verbunden ist, erzeugt die gemeinsame Wirkung der Axialverschiebung des Werkstückes
und der senkrechten Bewegung der Schleifscheibe das gewünschte Profil, welches zuerst
auf der Schleifscheibe mit Hilfe des Abrichtwerkzeuges und alsdann auf dem Werkstück
mittels der Schleifscheibe erzeugt werden kann.
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Handelt es sich um die Herstellung eines-Gewindes nach dein metrischen
System S. I, z. B. von 2 mm Steigung, so ist die Arbeitsweise genau dieselbe.' Man
befestigt auf die Maschine den Nocken für das System S. T. und stellt die Untersetzungsvorrichtung
so ein, daß die Gangtiefe des S. L-Gewindes von 2 mm erzeugt wird. Der zweite Nocken
wirkt auf den Radialschnitt des Werkstückes. Er wird verwendet, um die Hinterdrehung
der Gewinde von Gewindebohrern oder Gewindefräsern zu erzeugen. Die Zahl der Hohlkehlen
eines Gewindebohrers ist durch die Zahl der Vertiefung des zweiten Nockens gegeben,
und die Tiefe der Hinterdrehung wird durch die Einstellung der Untersetzungsvorrichtung,
welche dem zweiten Nocken zugeordnet ist, bestimmt.
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Die Zahl der Nocken, die zur Erzeugung eines Gewindes an einem Werkstück
erforderlich sind, wird dadurch auf ein Minimum begrenzt, denn alle Gewinde von
verschiedener Steigung eines und desselben Gewindesystems lassen sich, was ihr Axialprofil
anbetrifft, mittels eines einzigen Nockens erzeugen, und jegliche Gangtiefen der
Hinterdrehung mit einer bestimmten Anzahl von Hohlkehlen können mittels eines einzigen
Nockens, der die gleiche Anzahl Vertieftingen besitzt, hergestellt werden. Endlich
erleichtert die Tatsache,. daß für jeden Nocken eine Untersetzungsvorrichtung
angeordnet ist, den LTbergang von einem Nocken zum andern und vermeidet jede Verstellung
der Einstellung im Verlauf der Arbeit.
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In der veränderten Ausführung nach Fig. 3 ist die Schubstange 97 über
ein Glied 118 mit einem Rahmen 115 verbunden, der in den
Auflagerstellen
116 und 117 des Maschinenbettes gleiten kann und , der das Gelenkparallelogramm
Toi trägt.