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Gewindeschneidmaschine Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Schneiden
von Gewinden, deren Arbeitsspindel in irgendeiner Weise, beispielsweise durch Umschalten
der Drehrichtung des antreibenden Elektromotors, in vor- und rückläufiger Drehrichtung
angetrieben und dabei vorgeschoben und zurückgezogen wird. Dieses wechselweise Vorschieben
und Zurückziehen der Arbeitsspindel wird bei den bekannten Maschinen dieser Art
durch ein Leitgewinde oder durch eine Zahnstange bewirkt, welche die Spindel bzw.
die sie tragende Lagerhülse annähernd um die Steigung des zu schneidenden Gewindes
vorschieben. Zum schnellen Durchfahren des zweckmäßig nicht zu knapp zu wählenden
Abstandes zwischen Werkzeug und Werkstück, beim Schneiden von Gewinden im Grunde
von Bohrungen, dicht an Ansätzen u. ä. ist es bei Maschinen dieser Art erwünscht,
die Leerwege mit erhöhter Vorschubgeschwindigkeit zu durchfahren, und es sind zu
diesem Zweck mehr oder weniger verwickelte Einrichtungen zum Wechseln des Übersetzungsverhältnisses
der Vorschubeinrichtung zum Antrieb der Arbeitsspindel erforderlich, die im praktischen
Betrieb nicht befriedigend arbeiten, schwierig einzustellen sind und nur eine sehr
geringe, wenig nutzbringende Beschleunigung des Vorschubes zulassen.
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Bei der neuen Maschine gemäß der Erfindung werden die Mängel der bekannten
Maschinen dadurch vermieden, daß die Arbeitsspindel mechanisch durch eine mit verschiedenen
Steigungen versehene Vorschubkurve gegen das Werkstück derart verschiebbar ist,
daß
sie in einzelnen Teilen des Vorschubweges unterschiedliche Geschwindigkeiten hat.
Es ist dadurch möglich, den Leerweg zwischen Arbeitsstück und Werkzeug mit großer
Geschwindigkeit (Eilvorschub) zu durchfahren, andererseits läßt sich der Vorschub
auch zeit- bzw. stellenweise so weit verzögern, daß mit Sonderwerkzeugen auch die
Gewindelöcher gebohrt und unmittelbar darauf mit Gewinde versehen werden können.
Dabei kann der Abstand zwischen dem Bohrloch und dem Anschnitt des Gewindebohrers
wiederum im Eilvorschub durchfahren werden. Die Länge des Eilweges läßt sich in
einfacher Weise durch Abdecken eines Teiles der Vorschubkurve um einen zweckmäßig
unmittelbar erkennbaren und nach einer Teilung einstellbaren Betrag einstellen.
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In den Zeichnungen ist eine solche Maschine nach der Erfindung schematisch
an einem Ausführungsbeispiel gezeigt.
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Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch die Maschine längs der Schnittlinie
1-I in Fig. 3 ; Fig.2 zeigt eine Seitenansicht der Vorschubeinrichtung ; Fig. 3
zeigt einen waagerechten Schnitt durch die Vorschubeinrichtung längs der Schnittlinie
III-III in Fig. i ; Fig. 4 zeigt ein Vorschubdiagramm, Fig.5 die zugehörige Vorschubkurve
für Eilvorschub mit anschließendem Gewindevorschub; Fig. 6 zeigt ein Vorschubdiagramm,
Fig. 7 die zugehörige Vorschubkurve mit kurzem Eilvorschub, darauffolgendem stark
verringertem Bohrvorschub, einem darauffolgenden zweiten Eilvorschub und anschließendem
Gewindevorschub; Fig. 8 zeigt ein -Sonderwerkzeug zum Bohren des Kernloches und
anschließendem Gewindeschneiden. Die Gewindeschneidspindel i, die an ihrem unteren
Ende das Futter 2 mit dem Gewindebohrer 3 trägt, ist längs verschiebbar und wird
angetrieben durch das Zahnrad 4, das sie durch die Feder 5 und Nut 6 mitnimmt. Das
Zahnrad 4 steht mit dem auf der Welle 7 des umsteuerbaren Elektromotors 8 sitzenden
Zahnrad 9 im Eingriff. Die Gewindeschneidspindel i ist an ihrem unteren Ende in
einem Lager io gelagert, das längs verschiebbar in der Vorschubhülse ii geführt
ist und das unter Wirkung der auch in der Hülse untergebrachten Pufferfeder 12 steht.
Die Vorschubhülse ist in dem Gehäuse 13 geführt, in dem oben das Antriebszahnrad
4 und die unten beschriebene Vorschub- und Steuereinrichtung gelagert ist. Das Gehäuse
13 ist auf die Spule 14 des Tisches 15 verstellbar aufgeklemmt.
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Der Hohlzapfen 16 des Antriebsrades 4 trägt die Verzahnung 17, in
die das Zwischenrad 18 eingreift, das sich um den Zapfen i9 dreht und das das Zahnrad
20 treibt. Dieses sitzt auf einer Schneckenwelle 21. Das in die Schnecke 21 eingreifende
Schneckenrad 22 sitzt auf dem, ins Gehäuse 13 ragenden Ende einer Vorschubwelle
23, auf der außerhalb des Gehäuses die Vorschubkurve 24 lose drehbar und die Anschlagscheibe
25 gegen die Reibung von Klemmplatten 41 und 42 verdrehbar gelagert sind. Beide,
24 und 25, sind miteinander mittels der durch den Bogenschlitz 28 der an 25 befestigten
Abdeckscheibe 26 tretenden Schraube 29 verbunden. Auf der Scheibe 25 sitzen die
ihrerseits verstellbar angeklemmten Umsteueranschläge 30 und 31 (Fig.2 und
3). Diese schalten an den Enden des Vorschubweges den Steuerschalter S durch dessen
Umschalthebel 27 und damit den Motor 8 um. Gegen die Vorschubkurve 24 legt sich
die Rolle 32, die am oberen Ende des Arms 33 eines zweiarmigen Winkelhebels um den
Bolzen 34 drehbar gelagert ist. Der Winkelhebel sitzt auf dem aus dem Gehäuse ragenden
Ende der Hebelwelle 35, auf der im Gehäuse das Zahnsegment 36 (Fig. i und 3) sitzt.
Dieses greift in die Verzahnung 37 der Vorschub-' hülse ii ein. An den Arm 38 des
Winkelhebels greift die Rückzugsfeder 39 an (Fig. 2), die über ihn die Vorschubhülse
ii und damit die Spindel i zurückzuziehen sucht, wodurch sich auch die Rolle 32
an die Vorschubkurve 24 anlegt. Am Ende der Rücklaufbewegung legt sich die Rolle
32 gegen das taschenartige Ende 40 der Vorschubkurve 24, deren Weg dadurch begrenzt
wird. Sie wird von der Anschlagscheibe 25, die durch die Reibscheiben 41 und 42
und dadurch mit begrenzter Kraft mitgenommen wird, angetrieben und kann dadurch
stehenbleiben, wenn der Motor 8 nach dem Ausschalten noch kurze Zeit weiterläuft.
Gangrichtung und Zähnezahl des Schneckenrades 22 sind so gewählt, daß die Vorschubkurve
24 im Vorlauf in Uhrzeigerrichtung umläuft. Die Länge des Eilvorschubweges wird
bestimmt durch die Länge des steilen Teiles 43 (Fig. 5) der Vorschubkurve 24. Diesen
kann man durch Verstellen des Abdeckschiebers 26 teilweise oder ganz abdecken und
dadurch die Länge des Eilweges bis auf o verringern. Es schließt sich dann der Kurventeil
44 (Fig. 5) für Gewindevorschub an.
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Der Kurventeil 48 (Fig. 7) mit dem Gewindevorschub braucht sich nicht
unmittelbar an den Eilvorschubteil 45 anzuschließen, sondern erforderlichenfalls
auch unter Zwischenschaltung eines Vorschubkurventeils 46, der die Vorschubhülse
ii zunächst mit einem kleinen Bohrvorschub vorschiebt (Fig. 7) und eines zweiten
Eilvorschubteils 47. Dadurch können mit einem Sonderwerkzeug, ähnlich wie Fig. 8,
Löcher vorgebohrt und unmittelbar darauf mit Gewinde versehen werden.
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Beim Beginn des Arbeitsspiels liegt die Rolle 32 in Berührung mit
dem Abdeckschieber 26 an der Kurve 24 an. Beginnt diese im Uhrzeigersinn zu laufen,
so läuft die Rolle 32 gemäß Fig.4 und 5 beim Gewindeschneiden zunächst am steilen
Eilvorschubteil 43 entlang. Dadurch wird die Spindel i auf dem ersten Teil We des
Vorschubweges mit der Eilgeschwindigkeit Ve vorwärts bewegt. Dann kommt der Hauptteil
44 der Vorschubkurve 24 zur Wirkung, und die Spindel i durchfährt nun den Rest Wg
des durch die Umsteueranschläge 30 und 31 bestimmten Gesamtweges mit einer
Vorschubgeschwindigkeit Vg, die der Steigung des zu schneidenden Gewindes entspricht.
Ein etwaiger Unterschied zwischen der Gewindesteigung und dem zweckmäßig etwas größer
zu wählenden Vorschub wird durch eine Verschiebung des Lagers io in der Hülse ii
aufgenommen. Die Vorschubkurve 24 stellt gewissermaßen ein Leitgewinde dar, dessen
Steigung einem solchen Mehrfachen der Gewindesteigung entspricht, wie es durch das
Übersetzungsverhältnis
zwischen Spindel i und Vorschubwelle 23
gegeben ist, das gegebenenfalls durch Einfügung eines Wechselräderpaares, das in
dem gezeigten Ausführungsbeispiel zur Vereinfachung der Darstellung fortgelassen
ist, veränderlich ausgeführt werden kann. Am Ende der Vorschubbewegung legt der
Umsteueranschlag 31 den Steuerschalter S auf Rücklaufstellung um; Spindel und Vorschubkurve
drehen sich rückwärts, bis die Äusgangsstellung wieder erreicht ist, in der der
Motor 8 durch den Steuerschalter S von dem Umsteueranschlag 30 wieder aus-oder
umgeschaltet wird. In der Ausgangsstellung legt sich die Rolle 32 gegen das Taschenende
40 oder gegen den Abdeckschieber 26 an und bringt die Vorschubkurve 24 in einer
genau bestimmten Stellung zum Stillstand.
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Bei Verwendung eines kombinierten Werkzeuges nach Fig.8 wird zunächst
mit dem Bohrteil B das Kernloch gebohrt und darauf mit dem Gewindeschneidteil G
das Gewinde geschnitten. Diese Arbeitsweise bedingt eine Änderung des Vorschubes
(Fig. 6 und 7). Der in diesem Fall mäßig groß zu wählende Abstand We ' zwischen
Werkzeug und Werkstück wird zunächst mit Eilvorschub Ve', dem das Kurvenstück 45
entspricht, schnell durchfahren, wonach auf dem Weg U "b die Vorschubgeschwindigkeit
auf den zum Bohren zulässigen Betrag Vb (Kurvenstück 46) verringert wird. Nach Beendigung
des Bohrvorganges wird die Spindel i zunächst wieder mit Eilvorschub Ve (Kurvenstück
47) vorgeschoben, um den Abstand Weg
zwischen Oberfläche des Werkstücks und
dem Anschnitt G schnell zu durchfahren, worauf die Spindel i auf dem Rest des Arbeitshubes
Wg mit der Gewindesteigung Vg (Kurvenstück 48) weiter vorgeschoben wird.