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Steuereinrichtung für Werkzeugautomaten Es sind Einrichtungen an Werkzeugautomaten
bekannt, mit denen die Werkzeuge bzw. die Werkstücke entsprechend den verschiedenen
Arbeiten wechselweise oder gleichzeitig verschoben werden.
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Solche mechanisch angetriebene Einrichtungen sind schon nach verhältnismäßig
kurzer Zeit abgenutzt, wodurch - die genaue Lage der Organe beeinträchtigt wird.
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Ferner sind die Antriebsorgane oft wegen des beträchtlichen Gewichts
der anzutreibenden Schlitten entsprechend groß zu bemessen, so daß schnelle Verschiebungen
in Arbeitszyklen mit beschleunigtem Rhythmus nicht möglich sind.
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Hydraulisch angetriebene Einrichtungen sind jedoch nicht nur kleiner,.
sondern sind auch leistungsfähiger, haben eine größere Verschiebungsgeschwindigkeit
und sind bei den Umsteuerungen fast vollständig trägheitsfrei. Mit ihnen lassen
sich jedoch nicht immer die bestimmten Organe so genau steuern, wie es wünschenswert
wäre, so daß gegebenenfalls gegen einen Anschlag gearbeitet werden muß.
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Die Erfindung bezweckt die Anwendung einer hydraulischen Einrichtung
eines bekannten, gegenwärtig nur als Präzisionskopiereinrichtung auf Drehbänken
und Fräsmaschinen verwendeten Typs bei der Verschiebungssteuerung der Organe einer
Werkzeugmaschine.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Verschiebungen der Organe der Werkzeugmaschine von einer sich drehenden, ein den
gewünschten Verschiebungen entsprechendes Profil aufweisenden Kurvenscheibe aus
über einen hydraulischen Mechanismus mit Ausströmungskontrolle eines bekannten Typs
gesteuert werden, der die Verschiebung eines Kopierwerkzeuges in
Abhängigkeit
vom Profil des zu kopierenden Werkstückes überträgt, wobei der. Abtaster dieser
bekannten Einrichtung mit der sich drehenden Kurvenscheibe zusammenwirkt.
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Die nachfolgende .Beschreibung zeigt als Ausführungsbeispiel die Anwendung
dieser Einrichtung zur Steuerung der Verschiebungen des Schleifscheibenschlittens
einer Schleifmaschine mit folgendem Arbeitszyklus: schnelles Annähern des Schleifscheibenschlittens;
langsamer Vorschub des Werkzeuges während der Arbeit, Verzögerungen und genaue Stillsetzung
bei der gewünschten Ab-
messung, schneller Rücklauf usw.
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Bei einer ersten Ausführungsart der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist die Kurvenscheibe mit dem Maschinengestell fest verbunden, während der Taster
und dessen Steuerungskolben mit dem beweglichen Schlitten der Maschine fest und
mit dem Maschinengestell über eine nachgiebige Rohrleitung verbunden sind.
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Bei einer weiteren Ausführungsart ist die Kurvenscheibe mit den beweglichen
Schlitten und der Taster mit dem Maschinengestell derart verbunden, daß sämtliche
Verbindungen über im Maschinengestell eingebohrte Kanäle erfolgen können.
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Nach einer ersten Lösung hat die Kurvenscheibe eine flache Form und
wirkt durch ihr Profil, gegen das der Taster anliegt.
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Gemäß einer zweiten Lösung besteht die Kurvenscheibe aus einer zylindrischen
Walze, und das die Verschiebungen des Tasters steuernde Profil besteht aus - einer
auf dieser Walze eingeschnittenen schraubenlinienförmigen Nut.
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In den Abbildungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt.
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Abb. i ist ein Aufriß der Schleifscheibenschlitten einer Schleifmaschine,
in dem die Einzelheiten einer hydraulischen erfindungsgemäßen Steuereinrichtung
im Schnitt dargestellt sind; Abb. 2 ist der Grundriß zur Abb. i und zeigt die Anordnungen
der den Arbeitszyklus steuernden Kurvenscheibe; Abb. 3 und 4 sind den Abb, i und
2 ähnliche Ansichten und stellen die zweite Ausführungsart der Erfindung dar; Abb.
5 ist eine Abänderung der Abb.4, in der die Kurvenscheibe durch eine genutete Walze
ersetzt ist. -.Auf dem Gestell i der in den Abb. i und 2 dargestelltenMaschine gleiten
zwei übereinanderliegende Schlitten 2 und 3, die die vom Motor -6 über den Riementrieb
7, g, 8 angetriebene Schleifsteinspindel 4 und die Schleifscheibe 5 tragen.
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Der erste Schlitten 2 ist mit dem. weiter unten beschriebenen hydraulischen
Steuerungsmechanismus unmittelbar.verbunden. Der zweite .Schlitten 3 kann auf dem
ersten mit Hilfe eines Handrades io und eines.. Mechanismus i i mit Ritzel und Zahnstange.
für die Einstellung und zum Ausgleich der Schleifscheibenabnutzung verstellt werden.
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Die hydraulische Steuerungseinrichtung eines bekannten Typs besitzt
einen mit -dem Schlitten 2 fest verbundenen Kolben 12, der einen unter der Wirkung
einer Feder 14 liegenden Schieberabtaster 13 trägt und der in einem im Gestell i
vorgesehenen Zylinder 15 gleitet.
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Eine Zahnradpumpe 16 saugt Öl aus dem Behälter 17 an und versorgt
damit dauernd den ringförmigen kaum 18 des Zylinders 15 vor dem Kolben 12. Der Druck
in diesem Ringraum wird mittels des durch eine Feder 2o ausgeglichenen Zweiwegventils
ig konstant gehalten. Der Druck des durch das Ventil 19 in den Zylinder 15
fließenden Öls wird durch den Rand 21 des Tasterventils 13 eingestellt; das den
in der Kolbenstange gebohrten Kanal 22 kontrolliert, wobei dieses Öl zum Behälter
17 über die nachgiebige Rohrleitung 23 zurückfließt. Der Rückstromkanal 238 dient
zur unmittelbaren Zurückführung des Öls zum Behälter, wenn der -Kolben 12 in seiner
Endstellung ist.
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Erfindungsgemäß wird der Abtaster 13 durch seine Feder 14 dauernd
gegen eine Kurvenscheibe 24 angedrückt, die durch einen auf dem Maschinen-Bestell
i mittels einer Konsole 27 befestigten Motor 25 über ein Getriebe 26 gedreht wird.
Das Profil der Kurvenscheibe ist entsprechend den je nach der gewünschten Arbeit
auf den Schlitten 2 und die Schleifscheibe zu übertragenden Verschiebungen berechnet
und konstruiert.: Das Profil der Kurvenscheibe 24 wirkt auf dem Abtaster 13 wie
das Profil eines zu kopierenden Werkstückes, und die Kante 21, welche den Einfluß
der Druckflüssigkeit steuert, bewirkt diesem Profil entsprechend eine Verschiebung
des Kolbens 12 und also des Gestells 2.
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Durch die Drehung der Kurvenscheibe 24 werden so die Verschiebungen
für die Annäherung, das Herabgleiten, die Stillsetzung und den schnellen Rücklauf
des Schleifscheibenschlittens mit einer bestimmten Genauigkeit der Lage gesteuert.
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Die Betätigung der Einrichtung besteht nur im Anlassen der Pumpe 16
zur Schaffung des Öldruckes. ' In den Abb. 3 und 4 sind die gleichen Organe mit
den gleichen Bezugsziffern eingezeichnet. In diesen Abbildungen wird im Gegensatz
zur vorstehenden Ausführungsart die durch den Motor 25 und dessenGetriebe26 in Drehung
gesetzte Kurvenscheibe, deren Profil in Abhängigkeit von den dem Schlitten mitzuteilenden
Verschiebungen bestimmt -wird, von demselben Schlitten -2 getragen; gegen sie verstellt
sich der Abtaster 13 der hydraulischen Einrichtung in diner im Gestell i vorgesehenen
Bohrung. Er bildet .wiederum ein .Ventil, . dessen Rand 21, den Kanal 22 kontrollierend,
den Druck des über das Ventil ig in- den Raum 15 einströmenden Öls einstellt. Man
sieht, daB der Kanal 22 bei dieser Ausführungsart- in :den Gestellkörper gebohrt
ist, ferner daß die Räume 15 und z8 gegenüber den Abb: i und 2 umgewechselt wurden,
und daß der Kolben 12 mit dem Schlitten vermittels einer Stange 28 fest verbunden
ist. -Ferner kann. die das Öl zum Behälter 17 rückführende Rohrleitung 23p anstatt
nachgiebig zu sein, durch einen in dem Gestellkörper gebohrten Kanal ersetzt werden.
Die Arbeitsweise ist' derjenigen der vorhergehenden Ausführungsart ganz
ähnlich.
Das Einfließen der Druckflüssigkeit in die Räume 1.5 und 18 wird durch den Rand
2I des Ventils eingestellt, welches wie vorher die Verstellungen des Kolbens 12
und daher des mit ihm fest verbundenen Schlittens 2 steuert.
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In dem Ausführungsbeispiel der Abb. 5 ist die als Kurvenscheibe wirkende
Walze 24, deren Achse zur Achse des Abtasters 13 parallel ist, auf der Welle eines
Motors 25 angeordnet, wobei diese Walze aus einem Zylinder besteht, in den eine
schraubenlinienförmige Nut 24a eingeschnitten ist. Hier bestimmt gerade der Verlauf
dieser Nut die Verstellungen des Abtasters 13, der zu diesem Zweck eine in
die Nut 24a eingreifende abgewinkelte Nase 1311 aufweist.
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Es ist zu beachten, daß dieses Kurvenwalzensy stem gemäß den einerseits
in den Abb. i und 2 und andererseits in den Abb. 3 und 4 dargestellten zwei Ausführungsarten
ohne jede Änderung anwendbar ist, denn dieAchse und der Motor25 dieser zylindrischen
Walze können auch von der mit dem Maschinengestell i fest verbundenen Konsole 27
getragen sein.