DE883548C

DE883548C - Device for controlling the tool holder of automatic machine tools, in particular turning jaws

Info

Publication number: DE883548C
Application number: DEP5199A
Authority: DE
Inventors: Johann Letal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-03-11
Filing date: 1951-03-08
Publication date: 1953-07-20

Description

Vorrichtung zum Steuern der Werkzeughalter selbsttätiger Werkzeugmaschinen, insbesondere von Drehbänken Bei den bekannten Vorrichtungen zum Steuern der Werkzeughalter selbsttätiger Werkzeugmaschinen, insbesondere von Drehbänken, haben die auf der Haupt- oder Nebenwelle festsitzenden, mit dieser ständig im gleichen Drehsinn umlaufenden Steuerscheiben zwei Steuerfunktionen zu erfüllen. Die eine Funktion liegt in der Bestimmung des Einsatzes und Rückzuges, also des Arbeitszeitraumes des Werkzeuges für die Dauer einer Umdrehung der Steuerscheibe. Durch die andere Funktion dagegen wird der Arbeitsgang -des Werkzeuges, z. B. dessen Einstichtiefe bzw. Spanstärke, bestimmt.Device for controlling the tool holder of automatic machine tools, in particular of lathes in the known devices for controlling the tool holder automatic machine tools, especially lathes, have the Main or secondary shaft stuck, with this constantly rotating in the same direction of rotation Control discs fulfill two control functions. One function lies in this Determination of the use and withdrawal, i.e. the working period of the tool for the duration of one revolution of the control disc. By the other function against it the operation of the tool, e.g. B. its penetration depth or chip thickness, certainly.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Steuerwelle unter dem aus den verschiedensten Richtungen .auf ihre Steuerscheiben mittels der übertragungsorgane ausgeübten, ständig wechselnden Druck unerwünschte Bewegungen aller Art im Ausmaß ihrer Lagerluft ausführt, welche mittels der Übertragungsorgane auf das Werkzeug fortgepflanzt werden und so zu Ungenauigkeiten in der Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes, d. h. z. B. zu verschiedenen Durchmessergrößen führen. Es ist klar, daß diese Bewegungen relativ klein sind, doch wirken sie sich bei Werkstücken von hoher Präzision sehr störend aus, weil sie deren Genauigkeit bedeutend herabsetzen.In practice it has been shown that the control shaft under the the most varied directions. on their control discs by means of the transmission organs constantly changing pressure exerted undesirable movements of all kinds to the extent their bearing air executes, which by means of the transmission organs on the tool are propagated and so lead to inaccuracies in the surface treatment of a Workpiece, d. H. z. B. lead to different diameter sizes. It's clear, that these movements are relatively small, but they affect workpieces of high precision are very annoying because they significantly reduce their accuracy.

Ein weiterer Nachteil dieser ständig umlaufenden Steuerscheiben liegt darin, daß bei ihrer Herstellung beiden Funktionen Rechnung getragen werden muß, Sie erfordern daher eine besonders exakte Ausarbeitung der Kurve und bei jedem Werl#:stücliwechsel einen Noc1cenaustausch.Another disadvantage of these continuously revolving control disks is in that both functions are taken into account in their manufacture will must, you therefore require a particularly precise elaboration of the curve and for each Werl #: stücliwechsel a Noc1cenaexchange.

Es ist auch bekannt, das Verbindungsgestänge zwischen einer Steuerscheibe und dein gesteuerten Werkzeughalter einstellbar zu machen, doch wird durch diese Einstellung die Fehlerquelle der Steuerscheibe nicht beseitigt. Auch zweiteilige gegeneinander einstellbare Nod<enscheiben werden zur Steuerung von Werkzeugen verwendet. Auch diese Steuerscheiben Übertragen die im Ausmaß der Lagerluft ihrer rotierenden Wellen auftretenden unerwünschten Bewegungen auf die von ihnen gesteuerten Werkzeuge. -Der Erfindung liegt nun zur Verbesserung dieser automatischen Steuerung der Gedanke zugrunde, die beiden Steuerfunktionen für das Werkzeug von getrennten Organen ausführen zu lassen, welche wohl miteinander in Zusammenhang stehen, jedoch ihre Funktionen unabhängig voneinander ausführen.It is also known the linkage between a control disk and to make your controlled tool holder adjustable, but through this Adjustment does not eliminate the source of error in the control disc. Also two-part Node disks that can be set against one another are used to control tools used. These control disks also transfer the bearing clearance of their rotating waves occurring undesirable movements on the controlled by them Tools. The invention now lies in improving this automatic control the idea behind the two control functions for the tool from separate To have organs carried out, which are probably related to each other, however perform their functions independently of each other.

Gemäß der Erfindung wird dieser Gedanke durch eine zwischen der umlaufenden Steuerscheibe und dem Taststift eingefügte, den Taststift steuernde und durch die umlaufende Steuerscheilbe um eine feste Achse in Hinundherschwingung versetzbare Steuerscheibe verwirklicht, .die einen Hubnocken entsprechend .dem Anstell- und Vorschubweg des Werkzeuges und anschließend eine zu seiner festen Achse konzentrische Umfangcssteuerfläche enthält.According to the invention, this idea is supported by one between the rotating Control disk and the stylus inserted, controlling the stylus and by the revolving control valve can be made to oscillate back and forth around a fixed axis Realized control disk, .the one lifting cam corresponding to .the adjustment and Feed path of the tool and then a concentric to its fixed axis Contains perimeter control.

Durch die Anordnung der hin und her schwingenden Steuerscheibe und .des mit ihr zusammenwirkenden verstellbaren Gleitstiftes werden viele Vorteile erzielt: Der bedeutendste Vorteil liegt wohl darin, daß die Steuerung des Werkzeuges mit einem Höchstmaß an Präzision ausführbar ist und dabei mit einem einzigen Satz an Arbeitskurven das Auslangen gefunden werden kann.Due to the arrangement of the control disk and swinging back and forth The adjustable slide pin cooperating with it will have many advantages Achieved: The most important advantage is that the control of the tool can be carried out with the highest degree of precision and with a single sentence that can be found on working curves.

So -kann der z. B. das Maß für die Einstiichtiefe bestimmende Kurventeil der hin und her schwingenden Steuerscheibe eine zylindrische Kurvenform erhalten, durch welche der .Gleitstift an jedem Punkt der Kurve in seiner Einsatzstellung sowohl bei stillstehender als auch bei sich leicht- bewegender Steuerscheibe unferrückbar festgehalten wird. Auf diese Weise können bis zu 5 mm große unerwünschte Steuerausschläge des umlaufenden Steuerorgans durch die zylindrische Kurve der schwingenden Steuerscheibe unwirksam gemacht und so eine hohe Präzision in der Beibehaltung der Arbeitsstellung und Führung des Werkzeuges für die jeweilige Dauerdes Arbeitsprozesses erreicht werden.So -can the z. B. the measure for the penetration depth determining part of the curve the back and forth swinging control disk is given a cylindrical curve shape, through which the .Gleitstift at each point of the curve in its use position Both with a stationary and with a slightly moving control disc, it cannot be moved is being held. In this way, unwanted control deflections of up to 5 mm can be avoided of the revolving control element through the cylindrical curve of the oscillating control disk rendered ineffective and so a high level of precision in maintaining the working position and management of the tool for the respective duration of the work process will.

Die Verstellungsmöglichkeit des Gleitstäftes zur hin und her schwingenden Steuerscheibe schafft den Vorteil weitgehender Einsparung an Nöckenscheiben. Es wird dadurch die Möglichkeit geschaffen; den .größten Bereich der auf der Maschine möglichen Arbeiten mit einer einzigen Steuerscheibe und einem verstellbaren ;Gleitstift bewälfiigen zu können.The possibility of adjusting the sliding shaft to the swinging back and forth Control disk creates the advantage of substantial savings on cam disks. It this creates the possibility; the largest area on the machine possible work with a single control disc and an adjustable; sliding pin to be able to cope with.

Darüber hinaus ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine hin und her schwingende Steuerscheibe in mehrere sowohl im Winkel als auch in axialer Richtung gegeneinander versetzte Teilsteuerscheiben aufgeteilt, von .denen jede .eine bestimmte Funktion zur Steuerung eines allen Teilsteuerscheiben zugeordneten Werkzeuges hat. Diese Teilsteuerscheiben dienen zur Herstellung von z. B. im Längsprofil gestuften Werkstücken, welche verschieden hohe Ansätze besitzen. Auch diese Teilsteuerscheiben umfassen in einer einzigen Ausführung den ,größten Bereich der auf der Maschine ausführbaren Arbeiten. Jeder einzelne der durch die Teilsteuerscheiben ausführbaren Schaltwege ist durch mehrere den Nocken gegenübergestellte Gleitstifte ein- und verstellbar. Diese Teilsteuerscheiben sind als Einheit auf einer starren Achse gelagert. Die Gleitstifte dagegen sind in einem gemeinsamen Steuerhebel schraubbar und feststellbar angeordnet, der mittels der bekannten Steuerelemente das Werkzeug mehr oder minder in einer senkrechten Richtung zur Körnerspitzenachse verstellt.In addition, in a further embodiment of the invention, there is a down and swinging control disc in several both angular and axial Direction mutually offset sub-control disks are divided, each of which .a specific function for controlling one assigned to all sub-control disks Tool has. These partial control disks are used for the production of z. B. in the longitudinal profile stepped workpieces, which have different approaches. Also these partial control disks encompass the largest area on the machine in a single design work that can be carried out. Each one of the executable by the sub-control disks Switching travel is on and off by several sliding pins opposite the cams adjustable. These partial control disks are mounted as a unit on a rigid axle. The slide pins, on the other hand, can be screwed and locked in a common control lever arranged, the tool more or less by means of the known controls adjusted in a direction perpendicular to the center punch axis.

In der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt die Abb. i die prinzipielle Anordnung der umlaufenden Steuerscheibe, einer hin und her schwingenden Steuerscheibe und ihres Gleitstiftes mit dem Werkzeugträger in schematischer Darstellung; aus den Abb. 2, 3 und 4 ist eine aus mehreren Teilsteuerscheiben zusammengesetzte Steuerscheibe in Verbindung mit dem Antriebsglied und den von ihr betätigten Steuerelementen in Seitenansicht, im vertikalen Axialschnitt und im Grundriß ersichtlich; die Abb. 5 stellt eine Ste ernocke anderer Art, und zwar für das in den Abb: 2: bis 4 veranschaulichte Beispiel dar.In the drawing are several example embodiments of the Invention illustrated, namely the Fig. I shows the basic arrangement the revolving control disk, a back and forth oscillating control disk and your slide pin with the tool carrier in a schematic representation; from the Fig. 2, 3 and 4 is a control disk composed of several sub-control disks in connection with the drive member and the controls operated by it in Side view, visible in vertical axial section and in plan; the fig. 5 represents a steering cam of a different type, specifically for that illustrated in FIGS. 2: to 4 Example.

Die prinzipielle Darstellung zeigt laut Abb. i eine auf der ständig umlaufenden Steuerwelle i festsitzende Steuerscheibe z, deren Kurvenform ausschließlich den Beginn und .die Beendigung bzw. den Einsatzzeitraum .des jeweilig ihm zugeordneten Werkzeuges bestimmt. Die der Steuerscheibe :2 zugeordnete Schubstange 3 ist im Maschinengehäuse, welches nur andeutungsweise angegeben ist, längs verschiebbar gelagert und durch einen Lenker 4 mit einer Steuerscheibe 5 bei 6 gelenkig verbunden. Diese Steuerscheibe 5 sitzt drehbar auf einer Achse 7, welche in einem Auge 8 einer Konsole g in horizontaler Lage festsitzt. Diese Steuerscheibe 5 besitzt einen Hubnocken 5a und anschließend eine zu ihrer festen Achse 7 konzentrische Umfangssteuerfläche 5b, welche an sich keinen Steuerausschlag mehr bewirkt, dafür die Aufgabe hat, die unerwünschten Steuerbewegungen der rotierenden Steuerscheibe 2 zu verschlucken. Diese Umfamgssteuerfläche 5b hat eine solche Ausdehnung, daß all. diejenigen Steuerbewegungen der Schubstange 3, welche über das jeweils für das Werkzeug erforderliche Steuerausmaß hinausgehen, vollkommen unwirksam bleiben. Der Steuerscheibe 5 gegenüber ist ein Gleitstift io angeordnet, der von dem Hubnocken ,« gest-eu:ert t1-ird und mit einem Gewinde in einem Steuerhebel 1i längs verschiebbar sitzt. Eine Schraubenmutter 12 dient zur Feststellung des Gleitstiftes io in seiner jeweils eingestellten Lage. Der Steuerhebel i i sitzt fest auf einer in der Konsole g drehbar gelagerten Welle 13, auf der auch ein Steuerelement 1q. befestigt ist, das mit einem verstellbaren Druckstift 15 auf die Platte, 16 eines Werkzeugträgers 17 einwirkt und diesen im Ausmaß .des Hubnockens 5a der Steuerscheibe 5 verstellt.According to Fig. I, the basic representation shows one on the permanently revolving control shaft i fixed control disk z, whose curve shape is exclusively the beginning and. the end or the period of use. of the respective assigned Determined tool. The push rod 3 assigned to the control disc: 2 is in the machine housing, which is only hinted at, stored longitudinally displaceable and through a link 4 articulated to a control disk 5 at 6. This control disk 5 sits rotatably on an axis 7, which in an eye 8 of a console g in horizontal Location is stuck. This control disk 5 has a lifting cam 5a and then a circumferential control surface 5b concentric to its fixed axis 7, which per se no longer causes tax fluctuations, but has the task of preventing the undesired tax movements the rotating control disk 2 to swallow. This Umfamgssteuerfläche 5b has such an expansion that all those control movements of the push rod 3, which go beyond the extent of control required for the tool in each case, remain completely ineffective. The control disk 5 opposite is a slide pin io arranged by the lifting cam , «Gest-eu: ert t1-ird and with a thread in a control lever 1i sits longitudinally displaceable. A screw nut 12 is used to fix the sliding pin io in its set position. The control lever i i sits firmly on a shaft rotatably mounted in the console g 13, on which also a control element 1q. is attached, with an adjustable Pressure pin 15 acts on the plate 16 of a tool carrier 17 and this in The extent of the lifting cam 5a of the control disk 5 is adjusted.

Aus der Abb. i der Zeichnung geht deutlich hervor, daß die Steuerscheibe 5 in Abhängigkeit von der Steuerscheibe 2 in die strichpunktiert angedeutete Arbeitsstellung verschwenkt und in dieser Stellung für die Dauer des Ablaufes der Steuerkurve 211 an der Schubstange 3 erhalten wird. In dieser Stellung nimmt die Steuerscheibe 5 zwar alle unerwünschten Steuerausschläge der Steuerscheibe -2 auf, gibt sie jedoch an den Gleitstift. io nicht weiter, welcher ebenso wie das Werkzeug durch die Umfangssteuerfläche 5a unverrückbar festgehalten wird. Die Rückbewegung der Steuerscheibe 5 aus der Arbeitsstellung in die Grundstellung erfolgt unmittelbar nach erfolgtem Ablauf der Steuerkurve 2a unter .der Wirkung einer an sich beliebigen Rüchh-olfeder 18. Auch der Werkzeugträger steht in bekannter Weise unter der Wirkung einer nicht dargestellten Rückholfeder, durch welche auch das Steuerelement 14 und der Gleitstift io in die Ausgangsstellung zurückkehren.From Fig. I of the drawing it is clear that the control disk 5 depending on the control disk 2 in the working position indicated by dash-dotted lines pivoted and in this position for the duration of the sequence of the control cam 211 is obtained on the push rod 3. In this position, the control disk 5 although all the undesired control deflections of the control disk -2, they are to the slide pin. io no further, which as well as the tool through the circumferential control surface 5a is held immovably. The return movement of the control disk 5 from the Working position in the basic position takes place immediately after the expiry of the Control curve 2a under .the effect of any Rüchh-olfeder 18. Also the tool carrier is in a known manner under the effect of a not shown Return spring, through which the control element 14 and the sliding pin io in the Return to the starting position.

Der Gleitstift ao ist in seiner Stellung zur Steuerscheibe 5 bezüglich seines Abstandes zum Nockenumfang veränderbar. Dies ermöglicht, -den maximalen Hub des Hubnockens 5a innerhalb gegebener Grenzen in beliebiger Weise zu verkleinern und dadurch den Steuerausschlag des Werkzeuges ohne Kurvenwechsel zu verändern.The slide pin ao is in its position relative to the control disk 5 its distance to the cam circumference can be changed. This enables the maximum stroke of the lifting cam 5a within given limits in any way and thereby changing the control deflection of the tool without changing the curve.

Die verbesserte Ausführung dieser Steuerscheibe 5 zeigen die Abb. 2, 3 und q.. Die Verbesserung liegt in der Unterteilung der Steuernocke in Teilsteuernocken, welche im Winkel gegeneinander versetzt und gegebenenfalls auch im Durchmesser verschieden ausgebildet sein können. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind nur zwei Teilsteuer.nocken 5 und 25 vorgesehen, von denen die eine auf der Nabe ig der anderen sitzt und beide Steuernocken .durch eine auf die Nabe auf -schraubbare Spannmutter 23 zu einer Einheit zusammenpreßbar sind. Auf der Nockennabe @lg sitzt auch noch ein Zahnrad @2@i fest, welches mit einer zum Antrieb der beiden Teilsteuernocken 5, 25 dienenden Zahnstange 22dauernd im Eingriff steht. Den beiden Teilsteuernocken 5,25 ist je ein Gleitstift io bzw. 2o gegenübergestellt. Beide Gleitstifte V0,20 sind mit einem Gewinde versehen und in einem und demselben Steuerhebel i i schraubbar eingesetzt. Die beiden Gleitstifte io, 2o können bei Teilsteuernoclen mit verschiedenem Durchmesser auf gleichen Hubnockenabstand eingestellt werden. Es ist aber durchaus möglich, .den Abstand der beiden Gleitstifte von ihren Teilsteuernocken verschieden groß zu bemessen, um dadurch den jeweiligen Steuerausschlag zu vergrößern oder zu verkleinern. Mit zwei Teilsteuernocken können zwei Ansätze mit verschiedenem Durchmesser aus dem i#@V@erkstück automatisch herausgearbeitet «-erden.The improved design of this control disk 5 is shown in Figs. 2, 3 and q .. The improvement lies in the subdivision of the control cam into sub-control cams, which can be angularly offset from one another and optionally also have different diameters. In the illustrated embodiment, only two partial control cams 5 and 25 are provided, one of which sits on the hub of the other and both control cams can be compressed into a unit by a clamping nut 23 that can be screwed onto the hub. A toothed wheel @ 2 @ i is also firmly seated on the cam hub @lg and is constantly in engagement with a toothed rack 22 serving to drive the two partial control cams 5, 25. The two partial control cams 5, 25 are each opposed to a slide pin io or 2o. Both slide pins V0,20 are provided with a thread and inserted in one and the same control lever ii. The two sliding pins io, 2o can be set to the same lifting cam spacing in the case of partial control knobs with different diameters. It is, however, entirely possible to dimension the distance between the two sliding pins and their partial control cams to be different in order to increase or decrease the respective control deflection. With two partial control cams, two approaches with different diameters can be automatically "-earthed" from the adapter.

Zu diesem Zweck müssen die Teilsteuernocken 5, 25 den Arbeitsweg in zwei Teilschritten ausführen. Mechanisch wird dies dadurch gelöst, daß die Steue@rscheiba 2 laut Abb. 5 nach der Kurve 2a eine Steigung 2;3 und anschließend daran ein kreisbogenförmiges konzentrisch zur Steuerwelle i verlaufendes Kurvenstück :,2#c besitzt. Durch die Kurve 2a wird das Nock -enteilstück 5 und durch die Kurve 2b und 2c das Nockenteilstück 25 der Steuerscheibe 5 wirksam gemacht. Mit einer solchen Steuerung ist es möglich, alle an einem Automaten vorgesehenen Steuernocken 5, welche die verschiedensten Werkzeuge steuern, im zeitgerechten Augenblick zu betätigen, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit eine gleichförmige oder auch verschiedenartige sein kann.For this purpose, the control cams 5, 25 must perform the work path in two sub-steps. Mechanically, this is achieved in that the Steue @ rscheiba 2 according to Fig. 5 has a slope 2; 3 after curve 2a and then a circular arc-shaped curve piece running concentrically to the control shaft i:, 2 # c. The cam section 5 is made effective by the curve 2a and the cam section 25 of the control disk 5 is made effective by the curves 2b and 2c. With such a control it is possible to actuate all control cams 5 provided on an automatic machine, which control the most varied of tools, at the right time, the speed of movement being uniform or different.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for controlling the tool holder automatically Machine tools, in particular for lathes, by means of a revolving control disk and a rocker arm provided with a stylus and engaging the tool holder, characterized by one between the revolving control disk (2) and the stylus (iio) inserted, the stylus controlling and through the revolving control disk about a fixed axis in reciprocating displaceable control disc (5), the one Lift cams (5a) according to the approach and feed path of the tool and then a circumferential control surface (5 b) which is concentric to its fixed axis.

2. Device according to claim i, characterized in that the oscillating back and forth Control cam (5) consists of several sub-control cams (5, 215), which one below the other connected to form a rigid unit and thereby in their angular position and in axial Direction are offset from one another, and that the part control cam (5, 25) to their Scope adjustable and lockable slide pins (1o, 20) are assigned to the sit in a common transmission element (i i). Referred publications: Swiss patents No. 103478, 238715-