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Selbsttätige Drehbank mit Längsvorschub Die Feinmechanik, vor allem
die Uhrenindustrie, benötigt mannigfaltige, dabei durchweg kleine Form- und Langdrehteile,
wie Schräubchen, Büchsen, Niete, Triebachsen u. dgl., in großer Zahl und häufig
genauester Ausführung. Zu ihrer wirtschaftlichen Herstellung werden die sogenannten
Langdrehautomaten verwendet, bei denen die in üblicher Weise in der Arbeitsspindel
festgehaltene und in Umdrehung versetzte Werkstoffstange beim eigentlichen Drehvorgang
in der Längsrichtung vorgeschoben wird und so die Längsvorschubbewegung ausführt.
Die Seitenwerkzeuge dagegen werden nach Art des Planvorschubes nur in der Querrichtung,
also senkrecht zur Arbeitsspindelachse bewegt. Unmittelbar neben der Schnittstelle
wird die Werkstoffstange in einer Führungsbüchse geführt, die in einem dem Spindelstock
vorgelagerten und mit dem Bett fest verbundenen Büchsenstock angeordnet ist. Bei
den bisher bekannten Langdrehautomaten trägt der Büchsenstock außerdem die Seitenwerkzeuge,
meist drei bis fünf an der Zahl, die sich sternförmig um die Führungsbüchse gruppieren;
und auf schwingenden oder in Schlittenführungen geradlinig geführten Werkzeughaltern
eingespannt sind. Vorderes und rückwärtiges Seitenwerkzeug sitzen vorwiegend auf
einer gemeinsamen Wippe und werden nacheinander von ein und derselben Kurve gesteuert,
während die übrigen zwei oder drei Seitenwerkzeuge jedes von eigenen Kurven ihre
Arbeitsbewegungen erhalten. Für jedes einzelne dieser Seitenwerkzeuge sind infolgedessen
besondere Übertragungsmittel erforderlich, die einen äußerst sperrigen Aufbau bedingen
und zudem sehr ungünstige Raum- und Sichtverhältnisse an der Arbeitsstelle ergeben.
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Um bei den bisher bekannten Maschinen den Aufbau der sternförmig angeordneten
Seitenwerkzeuge
nicht noch sperriger zu gestalten, als er bereits
ist, werden deren Arbeitswege, besonders der Arbeitsweg der auf der gemeinsamen
Wippe sitzenden Seitenwerkzeuge, verhältnismäßig klein gewählt. Deshalb ist es unbedingt
notwendig, bei der Herstellung eines kurzen Werkstückes mit Gewinde dasselbe zum
Gewindeschneiden so weit vorzuschieben, daß beispielsweise der verwendete Schneideisenhalter
in seiner vordersten Stellung bei aufgeschnittenem Gewinde in axialer Richtung noch
außerhalb des Bereichs der Seitenwerkzeuge zu liegen kommt und nicht daran anstößt.
Nach beendetem Gewindeschneiden muß die Werkstoffstange zur Weiterbearbeitung wiederum
zurückgezogen werden, wodurch ein nicht unbedeutender Leistungsverlust entsteht.
Fernerhin kann zufolge der sternförmigen Anordnung der Seitenwerkzeuge um die Führungsbüchse
der zum Abnehmen eines abgestochenen Werkstückes vorgesehene Greifer zum nachfolgenden
Schlitzen, Hinterbohren u. dgl. anschließend an das Greifen nicht ungehindert wegschwingen,
sondern er muß zunächst mit dem gegriffenen Werkstück so weit zurückgehen, bis er
aus dem Bereich der Seitenwerkzeuge ist. Dies hat den Nachteil des größeren Zeitaufwandes,
und zudem kommt es besonders bei kleineren Stückzeiten häufig vor, daß beim Zurückgehen
des Greifers vor dem Wegschwingen das gegriffene @4'erkstück aus dem Greifer fällt,
wodurch Ausschuß entsteht und die Betriebssicherheit der Maschine gefährdet wird.
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Die aus der sternförmigen Anordnung der Seitenwerk2euge sich ergebende
einzig mögliche Lagerung derselben ist unbestritten in jedem Falle, selbst bei sorgfältigst
gearbeiteter Schlittenführung, mehr oder weniger mangelhaft, denn die beim Langdrehen
entstehenden Schnittdrücke können von den Seitenwerkzeugen nie einwandfrei aufgenommen
werden, da diese ausnahmslos von ihren Führungen abgehoben, anstatt darauf gedrückt
werden. Als Folge davon sind beim Langdrehen, der weitaus überwiegenden Art des
Zerspannens, allgemein nur ganz kleine Vorschübe anwendbar und dementsprechend mit
den bisher bekannten Langdrehautomaten durchweg nur verhältnismäßig geringe Leistungen
zu erzielen.
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Die sternförmige Anordnung der Seitenwerkzeuge im Büchsenstock hat
ferner, abgesehen von den dafür erforderlichen verschiedenen Kurven, sperrigen Übertragungsmitteln
und der geringen Maschinenleistung noch andere besonders wesentliche Nachteile.
Sie verbaut die Arbeitsstelle derart, daß es unmöglich ist, die jeweiligen Schnittverhältnisse
an den einzelnen Drehmeißelschneiden einwandfrei zu beobachten und vor allem deren
Einstellen mittels einer auf der Maschine aufgebauten optischen Meßeinrichtung vorzunehmen
und damit auch gleich das angearbeitete Werkstück richtig zu messen, was bei den
vorwiegend sehr kleinen Abmessungen der darauf herzustellenden Drehteile von größter
Wichtigkeit ist. Da keine optische Meßeinrichtung aufgebaut und verwendet werden
kann, erfordert die Drehmeißeleinstellung und somit das Einrichten dieser Maschinen:
bis jetzt eine außergewöhnliche Geschicklichkeit des Bedienenden.
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Alle diese Nachteile an Langdrehautomaten, bei denen die umlaufende
Werkstoffstange für den Längsvorschub axial bewegt wird, werden durch die Erfindung
vermieden, bei der die Seitenwerkzeuge nicht im Büchsenstock sternförmig um die
Führungsbüchse, sondern in einem besonderen Planrevolverkopf angeordnet sind, der
nur Querbewegungen ausführt und dessen Achse tiefer als die Arbeitsspindelachse
liegt, wodurch um das zu bearbeitende Werkstück herum äußerst günstige Raum- und
Sichtverhältnisse entstehen, die den Aufbau und die Verwendung einer optischen Meßeinrichtung
erst ermöglichen.
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Der Planrevolverkopf führt sich auf einem senkrecht zur Arbeitsspindel
liegenden kräftigen Schlitten, der für hohe Schnittdrücke geeignet ist, wodurch
die Leistung der Maschine durch Anwendung wesentlich größerer Vorschübe zum Langdrehen
bedeutend gesteigert werden kann. Der Arbeitsweg des Planrevolverschlittens ist
dabei ohne weiteres so zu wählen, daß zum Gewindeschneiden auf kurzen Werkstücken
das bisher erforderliche Vor- und Zurückschieben der Werkstoffstange erspart werden
kann, denn in diesem Falle besteht bei den jetzt günstigen Platzverhältnissen keine
Gefahr des Zusammenstoßens von Schneideisenhalter und Seitenwerkzeug. Außerdem ist
es dem Greifer möglich, anschließend an das Greifen des Werkstückes ungehindert
wegzuschwingen, wodurch wiederum Leistung und Betriebssicherheit wesentlich erhöht
werden.
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Es ist ein Planrevolverkopf auf einem Spezialautomaten bekannt, bei
dem jedoch nicht die umlaufende Werkstoffstange den Längsvorschub ausführt, sondern
der Planrevolver quer und längs bewegt wird. Er ist mit seinem parallel zur Arbeitsspindel
liegenden Schlitten gegenüber dem Arbeitsspindelkopf angeordnet. Auf der erwähnten
Maschine ist es deshalb nicht möglich, Gewinde zu schneiden sowie Schlitz- und Hinterbohrarbeiten
auszuführen. Aus diesem Grunde sind, darauf nur Werkstücke ohne Gewinde, Schlitz-
und Hinterbohrung u. dgl. herstellbar, und das Anwendungsgebiet dieser Maschine
ist somit sehr eng begrenzt. Das Einstellen der Drehmeißel in den einzelnen Haltern
auf dem Planrevolverkopf kann nicht unmittelbar an der Arbeitsstelle geschehen,
sondern muß einige Schaltstellungen vorher stattfinden, unter Zuhilfenahme einer
Meßuhr, weil in diesem Falle die Arbeitsweise sowie die Lage des Planrevolvers zur
Arbeitsspindel die Verwendung einer optischen Meßeinrichtung zum genauen Beobachten
der Schnittverhältnisse an den einzelnen Drehmeißelschneiden in Schnittstellung
sowie zum Einstellen der Drehmeißel und das optische Messen des angearbeiteten Werkstückes
ausschließt.
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Fig. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Vorderansicht,
Fig.2 die Draufsicht dazu und Fig. 3 die Seitenansicht des Langdrehautomaten
im
Schnitt nach Linie A-B der Fig. 2 mit einer aufgebauten optischen Nleßeinrichtung.
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Im längsbeweglichen Spindelstock i, der von der Kurve 2 auf der Steuerwelle
3 gesteuert wird, ist die mit der Arbeitsspindel 4 umlaufende Werkstoffstange 5
eingespannt. Ihr linkes Ende wird in der Büchse 6, die im ortsfesten Büchsenstock
gleichachsig mit der Arbeitsspindelachse angeordtiet ist, geführt. Beim Austritt
aus der Führungsbüchse 6 trifft die Werkstoffstange 5 auf die Schneide des in seiner
Schnittstellung unmittelbar davor befindlichen Drehmeißels 8, der im tangential
angeordneten Halter 9 im Planrevolver io gespannt ist.
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Im Ausführungsbeispiel trägt der Planrevolverkopf to noch drei weitere
Drehmeißelhalter 11, 12 und 13 init den dazugehörigen Drehmeißeln 14, 15
und 16. Er ist im kräftigen Schlitten 17 gelagert, dessen ausschließliche Querbewegung
von der Kurve 18 auf der Steuerwelle 3 mittels des Zahnsegments i9 und der im Schlitten
17 angeordneten Zahnstange 20 gesteuert wird. Sobald der Drehineißel 8 seine Arbeit
beendet hat, wird der Planrevolverkopf io durch entsprechende, nicht dargestellte
Schalt- und Verriegelungsmittel im Eilgang in die nächste Arbeitsstellung geschaltet
und bringt dabei den nächstfolgenden Drehmeißel 14 zum Schnitt, dem im weiteren
Verlauf die Drehineißel 15 und 16 folgen. Jeder dieser Drehmeißel erhält seine jeweilige
Quervorschubbewegung durch (las ihm zugeordnete Teilstück der Kure 18, die in (lern
dargestellten Ausführungsbeispiel nach einer Umdrehung alle vier Drehmeißel 8, 14,
15 und 16 zur Wirkung gebracht hat. Da die einzelnen Drehmeißel beim Arbeiten sich
immer etwa in der gleichen Lage zur Arbeitsstelle befinden und die Drehachse des
Planrevolverkopfes gemäß der Erfindung tiefer als die Arbeitsspindelachse liegt,
ist der über dem im Schnitt befindlichen Drehmeißel befindliche Raum am Büchsenstock
7 frei. Deshalb kann die optische Meßeinrichtung 21 auf dem Büchsenstock 7 senkrecht
zur Arbeitsspindelachse aufgebaut sein, und es kann darin das Bild des angearbeiteten
Werkstückes in unverzerrten Vergr<ißeruiigeii gesehen werden. So ist es möglich,
die einzelnen Drehmeißel genau richtig einzustellen, die sichtbaren Vergrößerungen
entsprechend auszumessen und somit das angearbeitete Werkstück gleich auf der Maschine
auf seine Meßgenauigkeit zu prüfen. Die optische Meßeinrichtung 21 kann ortsfest,
schwing- oder abnehmbar ausgebildet sein.
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Dein Spindelstock i gegenüber ist eine längsbewegliche Bohrspindel
22 angeordnet, deren Längsbewegung über den doppelarmigen Hebel 23 von der Kurve
24 auf der Steuerwelle 3 bewirkt wird.
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Aus der Zeichnung ist zu ersehen, wie auf diese Weise die Arbeitsstelle
einwandfrei beobachtbar und das optische Messen des angearbeiteten Werkstückes ohne
weiteres möglich wird. Dies ist nicht allein beim Einrichten der Maschine äußerst
vorteilhaft, sondern auch für das Messen der Werkstücke selbst. Bei entsprechenden
Formen der Werkstücke war es bisher oftmals sehr schwierig, sie nachträglich ohne
besondere, häufig teure Hilfsmittel derart unter einem Meßmikroskop aufzunehmen,
daß die Werkstückachse senkrecht zur optischen Achse steht, was unbedingte Voraussetzung
für einwandfreie Meßergebnisse ist. Der durch die Erfindung erzielte Fortschritt
ist nicht allein bei der Herstellung von Kleindrehteilen auf Langdrehautomaten besonders
wichtig, denn auch bei den anderen bisher bekannten Bauarten einspindliger Drehbänke
können dieselben Schwierigkeiten auftreten.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Planrevolverkopf io von
der Bedienungsseite der Maschine aus gesehen rückwärts angeordnet. Er kann jedoch
auch auf der Vorderseite der Maschine angebracht werden. Ebenso ist in beiden Fällen
diejenige Anordnung denkbar, welche gegenüber der Darstellung dem jeweiligen Spiegelbild
nach der Querbewegungsrichtung entspricht.