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Vorrichtung zum Bearbeiten von Zylinderbüchsen und ähnlichen Werkstücken
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zuin Bearbeiten von Zvlin(lerbüclisen und
ähnlichen Werkstücken. Diese Bearbeitung erfordert ein Ausbohren in zwei Stufen,
zuerst in einem Schrupp-, so_lann in einem Feinbearbeitungsbohrgang sowie ein anschließendes
Ausschleifen. Die Bearbeitung erfolgte bisher auf drei verschiedenen Werkzeugmaschinen,
wobei die Büchse dreimal auf- und abgespannt werden mußte. Mit der Erfindung soll
die Gesamtbearbeitungszeit erheblich verkürzt werden, indem (las Auf- und Abspannen
begrenzt wird. Gleichzeitig soll dabei an Bedienungspersonal gespart werden. Einer
Bearbeitung des Werkstückes in allen drei Stufen auf einer einzigen Maschine steht
jedoch erschwerend entgegen, daß (las Werkstück beim Schruppen stark erwärmt wird,
so daß ein unmittelbar sich daran anschließendes Feinbohren keine genauen Maße erzielen
lassen würde. Im Zusammenhang mit dieser Erwärmung traten auch bei der bisherigen
Aufspannung des Werkstückes an ihrem Zvlinderumfang mittels Backen und Ketten Spannungen
auf, die nachträglich durch Klopfen ausgeglichen werden mußten. Deshalb besteht
die Erfindung darin, daß das Werkstück, nur zwischen seinen Stirnflächen eingespannt,
auf einem horizontalen Drehtisch von einer Aufspannstelle nacheinander einem Schruppbohrwerk,
einer Kühlstelle, einem Feinbohrwerk, einem Schleifwerk und wieder der Aufspannstelle
zugeführt wird.
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Da die Arbeitszeiten in den einzelnen Stufen möglichst gleichmäßig
ausgebildet sein sollen, um die '-Maschine
wirtschaftlich auszunutzen,
erhalten die Stähle der beiden Bohrwerke die gleiche axiale Bewegungsgeschwindigkeit,
z. B. über Mutter und Schraubenspindel, von einem gemeinsamen Antrieb, von dem aus
sie auch z. B. über je eine Keilwelle, jedoch mit verschiedenen Drehzahlen bewegt
werden. Dadurch ergeben sich für das Schruppen und Feinbohren gleiche Bearbeitungszeiten,
obgleich beim Feinbohren die Bohrstähle mit erheblich höherer Geschwindigkeit arbeiten.
Der Antrieb der beiden Bohrwerke wird dabei gleichzeitig erheblich vereinfacht.
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Gemäß Weiterbildung der Erfindung ist die Bohrspindel mit einer von
einem Druckmittel bewegten Führungsspindel zentral verbunden, durch deren axialen
Druck die Stähle über einen Keil entgegen der Kraft einer Feder in die Arbeitsstellung
gebracht werden. Auf diese Weise erhalten die Bohrstähle trotz ihres großen Abstandes
von den Lagerstellen eine gute zentrale Führung, wobei gleichzeitig durch den axialen
Druck, der von dem Druckmittel über die Führungsspindel gegen die Bohrspindel ausgeübt
wird, die Stabilität der Halterung vergrößert wird. Damit die Bohrstähle von unten
durch die Zylinderbüchse hindurchgefahren werden können, um zum leichten Entfernen
der Bohrspäne von oben nach unten bohren zu können, sind die Stähle in und außer
Arbeitsstellung verstellbar. Während das letztere automatisch durch Federkräfte
erfolgt, werden die Stähle gemäß der Erfindung durch den axialen Druck der Führungsspindel
gegen die Bohrspindel über einen Keil in die Arbeitsstellung gebracht.
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Die Arbeitsweise der neuen Maschine erfordert eine schnelle künstliche
Kühlung nach dem Schruppen und vor dem Feinbohren. Deshalb wird an der Kühlstelle
auf das Werkstück ein Deckel gesetzt; durch dessen Halter ein Kühlmittel, z. B.
Preßluft, gegen die Werkstückinnenwände geblasen wird. Da der Drehtisch durchbrochen
ist, damit die Späne hindurchfallen können, kann auch das Kühlmittel entweichen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt Abb. Z einen Grundriß, Abb. 2 einen Aufriß in abgewickelter Form, Abb.
3 einen Ausschnitt A,@ Abb. 4 einen Ausschnitt ß der Abb. 2 in größerem Maßstabe.
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Wie Abb. i erkennen läßt, besitzt der Drehtisch 6 fünf Arbeitsstellen,
nämlich i zum Auf- und Abspannen, 2 zum Schnippen, 3 zum Kühlen, 4 zum Feinbohren,
5 zum Schleifen.
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Aus Abb. 2 ist ersichtlich, wie die Zylinderbüchse 7 nach dem Aufspannen
in einer Zentrierung 37 des Tisches 6 mittels der Pratzen 38, so daß sie nur zwischen
ihren Stirnflächen gespannt ist, der Bearbeitungsstelle 2 zugeführt wird. Danach
wird die Mutter 8 in einem Schnellgang so bewegt, daß die Schraubenspindel 9 den
Stahlhalter io von unten nach oben durch die Zylinderbüchse 7 hindurchführt. Sodann
wird in den Zylinderraum ii Preßluft eingelassen, die den auf der Führungshülse
12 gleitenden Kolben 13 nach unten drückt, dessen hohle Kolbenstange 14 an ihrem
anderen Ende einen Kopf 15 trägt, der über ein Kugellager 16 leicht drehbar ist.
Der Kopf i5 besitzt eine konische Öffnung 17, die mit einem entsprechenden konischen
Vorsprung 18 des Messerhalters io zentriert. Gleichzeitig enthält der Kopf 15 einen
Druckstempel i9, der den konischen Keil 2o entgegen der Kraft eine Feder 21 axial
verschiebt, wodurch die Messer 22 nach außen in ihre Arbeitsstellung gedrückt werden.
Unter dem axialen Druck des Druckmittel ii wird sodann über die Gewindespindel 9
der Stahlhalter io nach unten geführt unter gleichzeitiger Drehung der Stähle 22
über die Keilwelle 23, die über Schneckenrad 24 und Schnecke 25 von der Welle 26
angetrieben wird. Diese erhält ihren Antrieb über einen Keilriemen 27 von einem
Elektromotor.
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In genau gleicher Weise ist der Vorschub und Antrieb für das Feinbohren
ausgebildet, dessen Vorschubmutter 8' mit der Vorschubmutter 8 durch das Getriebe.28
genau gleichen Antrieb von der `Felle 26 aus erhält. Die Arbeitsgeschwindigkeit
beim Feinbohren ist jedoch wesentlich höher, weil Schnecke 25' und Schneckenrad
24' eine andere Übersetzung haben als 24, 25.
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Bevor jedoch die Zylinderbüchse 7 zum Feinbohren kommt, wird sie an
der Stelle 3 gekühlt, indem ein Deckel 29 durch ein Druckmittel 3o auf sie aufgesetzt
wird. Das Druckmittel 30, das gleichzeitig Kühlmittel ist, verschiebt einen Kolben
34 und dessen Stange 33, bis der Deckel 29 auf dem Werkstück 7 aufliegt. Danach
öffnet es den Ventilkegel 35 (Abb.4) entgegen der Kraft einer Feder 36, worauf das
Kühlmittel 30 durch die Ka äle 32 in der Stange 33 und 3i in dem Deckel 29 in ichtung
der Pfeile P gegen die Innenwand der Zylinderbüchse bläst. Dadurch wird die beim
Schruppen stark erwärmte Zylinderbüchse schnell gekühlt, so daß sie beim Feinbohren
Raumtemperatur hat.
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Nach dem Feinbohren wird die Zylinderbüchse durch den Schleifkopf
35 unter axialer Hinundlierbewegung in bekannter Weise geschliffen.