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Langdrehautomat Bei den gebräuchlichen Form- und Schrauben-bzw. Revolverautomaten
führen die einzelnen Werkzeuge während der Fertigung eines Werkstüokes die Längsvorschubbewe.gung
aus, während die umlaufende Werkstoffstange in der Längsrichtung nicht bewegt wird.
Im Gegensatz hierzu wird bei den sogenannten Langdrehautomaten die in üblicher Weise
in der Arbeitsspindel festgehaltene und mit dieser umlaufende Werkstoffstange beim
Drehvorgang mit dem Spindel;stock in der Längsrichtung vorgeschoben. Dieser führt
so diese Längsvor.schubbewegung aus, während die die Außenform des Werkstückes bearbeitenden
Werkzeuge bei ,dieser Automatenbauart lediglich in der Querrichtung, also senkrecht
zur Arbe-itsspindel, bewegt werden.
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Vielfach sind bei den Langdrehautomaten der Arbejitsspindel gegenüber
ein-, zwei- oder dreispindlige, der Arbeitsspindel parallele Zusatzeinrichtungen,
beispielsweise zum Zentrieren, -Bohren und Gewindeschneiden, vorgesehen. Zur Steuerung
dieser Einrichtungen wie auch für die Längsbewegung des Spindelstockes dient eine
Steuerwelle mit den zugehörigen Steuerkurven.
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Fig. i zeigt als Beispiel ein Werkstück, das auf einem Langdrehautomaten
bekannter Art gefertigt werden soll; Fig. 2 zeigt in vollen Linien die hierfür erforderliche
Revolverkurve, wenn das Werkstück nach Fig. i auf einem Revolverautomaten mit Längsvorschubbewegung
.der Werkzeuge hergestellt wird, während in gestrichelten Linien eine Revolverkurve
dargestellt ist, die dann nötig wäre, wenn auf einem Lang-drehautomaten ein sogenannter
Sternrevolver verwendet würde; Fi,g.3 zeigt die zur gleichmäßigen Längsbewegung
,des Spindelstockes und damit der Werkstoffstange verwendete Langdrehkurve;
Fig.
q. zeigt einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Langdrehautomaten -mit Sternrevolver
in Vorderansicht; Fig. 5 ist eine Seitenansicht :des Revolvers von rechts gesehen;
Fig. 6 ist eine Draufsicht zu Fig. q:; Fig.7 stellt eine teilweise geschnittene
Vorderansicht einer Ausführungsform der Rückzugsfederung für den Revolverschlitten
dar in größerem Maßstab; Fig. 8 zeigt eine Teilvorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
der Erfindung mit einem pendelnden Mehrstahlträger; Rig. g ist eine Teilseitenansicht
,gemäß Fig. 8; Fig. io ist :eine Teildraufsicht gemäß Fig. B. Soli auf einem Langdrehautomaten
bekannter Art ein Werkstick nach Fig. r hergestellt werden, so- wird zunächst die
Werkstoffstange nicht längs bewegt, sondernder Stahl a (Fig. i) .schwingt vorerst
senkrecht zur Arbeitsspindel ,geigen das Werkstück und sticht dabei, z. B. auf :den
Durchmesser 8 mm, ein. Anschließend erfolgt das Längsdrehen dieses Zapfens von 8
.mm 0, wozu :die in der Arbeitsspindel festgehaltene Werkstoffstange mit dem gesteuerten
Spin:delstock den Längsvorschub ausführt. Zur Erreichung einer günstigen Stückzenit
ist es notwendig, daß während des Einstechens des Stahles a und des nachfolgenden
Längsdrehers :des Zapfens von. 8 mm 0' auch die Bohrungen von z. B. 5 und 3 mm 0
am Werkstück gefertigt werden, wofür z. B. eine dreispindli.ge Zusatzeinrichtung
verwendet wird, die mit der ersten Spindel die Bohrung 5 mm 0 zentriert, m,it der
zweiten Spindel die Bohrung 5 mm Cb und mit derdritten Spindel,die Bohrung 3 mm
bohrt.
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Wenn diese Bohrarbeiten ausgeführt und die Bohrungen bereits fertig
werden, während noch der Stahl a einsticht, und die Werkstoffstange daher noch nicht
in der Längsrichtung vorgeschoben wird, ist die Auslegung der Steuerkurve, welche
die Arbeitsbewegungen :dieser Bohrwerkzeuge bewirkt, .einfach. Die Arbeitswege der
.Steuerkurven stinxnen in diesem Falle mit den Maßen der Zeichnung überein, :und
es beträgt z. B. beim Bohren des Loches 5 .mm 0 der Arbeitsweg i i -I- 3 = 1q. mim.
Wenn jedoch, wie .in ,diesem Beispiel, für !das Bohren mehr Zeit erforderlich ist
als für das Einstechen auf 8 mm 0, also die Bohrarbeiten darüber hinaus fortgesetzt
werden müssen, während die Werkstoffstange bereits zum Längsdrehen :des Zapfens
8 mm 0 in der Längsrichtung bewegt wird, ist die Auslegung der Bohrkurven wesentlich
schwieriger.
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Angenommen, die Vorschübe beim Bohren der größeren Bohrung wären,
ebenso groß wie beim Längsdrehen des Zapfens 8 mm 0, .so dürfte die Steuerkurve
für das Bohren des Loches 5 mm überhaupt keine Steigung mehr aufweisen, der Bohrer
würde in der Längsrichtung :stillstehen und die Vors.chubbewegung in diesem Falle
von der Werkstoffstange ausgeführt werden. Da in der praktischen Anwendung aber
die Vorschübe beim Bohren fast immer kleiner .sein müssen als -diejenigen beim Längsdrehen,
so -muß hierbei die Bohrkurve eine negative Steigung besitzen, d. h. das Bohrwerkzeug
muß in ,der gleichen Richtung wie die Werkstoffstange, jedoch mit kleinerem Vorschub
bewegt werden.
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Wird das Werkstück nach Fig. i auf einem der bisher bekannten Revolverautomaten
hergestellt, bei denen grundsätzlich die Werkzeuge ,die Vorschubbewe@gung,ausführen
und die Werkstoffstange in der Längsrichtung stillsteht, .so ergibt sich die mit
vollen Linien gezeichnete Revolverkurve nach Fig._ 2. Diese setzt sich zusammen
aus den Teilkurven i für -das Zentrierender Bohrung 5 mm 0, 2 zum Bohren (des Loches
5 mm (b, 3 zum Bohren des Loches 3 mm (b .
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Diese- Form der Revolverkurve ergibt sich auf einfache Weise aus :den
einzelnen Arbeitswegen und den jeweiligen Vorschüben unter Zugrundelegung der gewünschten
Bohrtiefen gemäß der Zeichnung des Werkstückes. Wie die dargestellte Revolverkurve
zeigt, bestehen die Teilkurven i, 2 und 3 in diesem Falle nur je aus einer im wesentlichen
:stetig zunehmenden Kurvensteigung.
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Es ist auch ein Langdrehautomat :denkbar, bei welchem der Arbeitsspindel
:gegenüber nichtmehrsp.indli:ge Zusatzeinrichtungen, sondern gleich ein Sternrevolver
bekannter Art angeordnet ist. Sollen die vorhin erwähnten Arbeitsgänge auf einem
derartigen Langdrehautomaten ausgeführt werden, so müssen die Arbeitsbewegungen
der Revolverkopfwerkzeuge in Übereinstimmung gebracht werden mit der gleichzeitigen
Längsbewegung der Werkstoffstange, die durch die Lang-drehlcurve nach Fig. 5 bewirkt
wird.
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Hierbei treten, wie in Fig. 2 mit gestrichelten Linien' angedeutet,
an Stelle :der Teilkurven :2 und 3 mit gleichförmiger Steigung die Kurven q., 5
bzw. 6, 7 mit verschiedenen Kurvensteigungen. Diese neue Form der Revolverkurve,
wie sie der Langdrehautomat erfordern würde, .steht .in bezug auf ihre Arbeitswege
in keinem unmittelbaren Zusammenhang mit :dem damit herzustellenden Werkstück, da
auf den Langdrehautomaten nicht die absoluten Arbeitswege :der R@evolverkopfwerkzeuge
zu steuern sind, sondern :die relativen Arbeitswege gegenüber der gleichfalls zeitweise
längs bewegten Werkstoffstange.
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Diese Art der Auslegung der Steuerkurve für Zusatzeinrichturngen bzw.
Revolverköpfe an Langdrehautomaten hat nicht nur den Nachteil, :daß sie äußerst
schwierig .ist, sondern es müssen :dabei auch noch ,die Steuerkurve- (Langdrehkurve)
für die Längsbewegung der Werkstoffstange und die Steuerkurve der Bohr- oder Revolverwerkzeuge
vollkommen miteinander übereinstimmen, da sonst Ungenauigkeiten am hergestellten
Werkstück oder aber auch unzulässige Vorschübe entstehen, welch letzteres :dne Werkzeuge
übermäßig beanspruchen und frühzeitig zerstören kann.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, bei
Langdrehautomaten, die für die Bewegung der Zusatzeinrichtungen bzw. :des Revolverkopfes
erforderliche Steuerkurve mit den Zusatzeinrichtungen
auf einem
Zwischenschlitten zu lagern, edier die Längsbewegung des Spindelstockes mitmacht,
um die in Betracht kommende Steuerkurve wieder für die absoluten Arbeitswege auslegen
zu können, :die sich aus der jeweiligen Form der leerzustellenden Werkstücke ergeben.
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Dieser Vorschlag ist jedoch in der Praxis nicht zu verwirklichen,
weil der Zwischenschlitten, vor allem dessen Führung auf dem Maschinengestell, einen
zu großen Arbeitsaufwand erfordert, wodurch seine Anwendung zu teuer würde. Abgesehen
von den -dabei zu bewegenden großen Massen des Zwischenschlittens mit der Steuerkurve
und deren Lagerung hätte dieser außerdem noch Iden großen Nachteil, daß es nicht
möglich wäre, mit einer damit ausgerüsteten Maschine dieselbe :hohe Arbeitsgenauigkeit
zu erreichen, als wenn nur der Revolverschlitten allein vorhanden ist; denn durch
die zusätzliche Führung des Zwischenschlittens auf dem Maschinengestell würden sich
die unvermeidlichen Abnutzungen beider Schlittenführungen summieren.
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Die Ausführung gemäß der Erfindung schaltet auclidiesen Nachted@l
aus und ermöglicht erst eine praktische Verwirklichung der gestellten Aufgabe. Es
wird hierfür kein schwerer Zwischenschlitten verwendet, sondern 4i-e Anordnung eist
.derart getroffen, daß ein um eine zur Automatenachse senkrechte Achse drehbar gelagertes
Übertragungselement vorgesehen ist, dessen Lager mit dem Spindelstock fest verbunden
ist und das am Werkzeugträger angreift und über ein die Längsverschiebung durch
den Spindelstock frei lassendes Glied von der Vorschubkurve .mit !gleichbleibender
Chersetzung antreibbar Eist.
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Günstig ist es, wenn die Anordnung so getroffen wird, daß das Übertragungselement
eindoppelter Kurbeltrieb ist, dessen Lager mit .dem Spindelstock fest verbunden
ist und dessen erste Kurbel mindestens mittelbar am Werkzeugträger angreift, während
die zweite Kurbel über ein die Längsverschiebung durch den Spindelstock frei lassendes
Glied von der Vorschubkurve mit gleichbleibender CTbersetzung antreib:bar :ist.
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Die Anordnung .kann. auch .so getroffen werden, daß das über einen
Lenker ,im Werkzeugträger angreift.
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Eine vorteilhafte Konstruktion ergibt sich, wenn der Spindelstock
mit dem Lager des Übertragungselements des Kurbeltriebs durch eine Schubstange verbunden
ist.
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Zweckmäßig ist es, wenn dii- Schubstange im Maschinengestell geradlinig
.geführt ist.
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Günstig kann die Anordnung so getroffen werden, daß die Schubstange
gegebenenfalls in der N ähe ihres freien Endes durch einen am Maschinengestell angelenkten
Verbindungshebel geführt ist.
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Eine besonders zweckmäßige Konstruktion ergibt sich, wenn am Übertragungselement
bzw. der zweiten Kurbiel ein Kurbeltrieb vorgesehen ist"der in einer Nut des Aibtasthebels
der Vorschubkurve gleitet, wobei die Nut bei geradlinig geführter Schubstange parallel
zur Vorschubrichtung des Spindelstocke:s und bei Führung .der mittels -eines Verbindungshebels
bogenförmig ist.
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Vorteilhaft ist es, wenn die auf den Werkzeugträger wirkende Rückzugfeder
so angeordnet i,st, daß sie die Bewegung des Spindelstockes mitmacht.
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Dabiei kann die Anordnung so getroffen werden, daß die Rückzwgfeder
an der Schubstange, beispielsweise in einer Bohrung derselbe-n, ang eordiiet ist.
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In Fig. .4, 5 und 6 ist als Zusatzeinrichtung beispielsweise ein Revolverschlitten
d mit einem Sternrievolver e auf einem Schlitten f ides Maschinengestells g dargestellt.
Im Revolverschlitten d gelagert eist .die Kurbel j, deren Kurbelzapfen
h an einer Schubstange m angreift, die entweder über eine nicht .dargestellte
Zahnstange oder unmittelbar an dem Winkelhebel L anfaßt, dessen Zapfen
y in dem Stangenkopf b1 (Feg. 5) der Stange b gelagert ist.
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Am anderen Arm des Winkelhebels l ist der ballige Zapfen u befestigt,
der mit geringstem Spiel in den langen, parallel zur Arb eitaspindelachse angebrachten
Schlitz v des Rollenhebels eingreift, welcher mittels seiner Kurvenrolle r mit der
Revolverkurve s zusammenarbeitet, die auf der Steuerwelle s1 in der Längsrichtung
unbeweglich angeordnet ist.
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Die Stange b ist mit dem Spindelstock lt, der über eine Kurve
hl :gesteuert wird, starr verbunden, so d;aß sie jede Längsbewegung desselben zusammen
mit dem .im Stangenkopf b1 .gelagerten Winkelhebel l mitmacht.
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Wird die Stange b durch Längsbewegen des Spinidelstockes h mittels
-der ihm zugeordneten Langdrehkurve dat um ein bestiimmtes Maß nach rechts verschoben,
so machen auch der Zapfen y und,der Winkelhebel Z diese Bewegung mit, wobei dessen
Zapfen at im Schlitz v des Winkelhebels q gleitet, und dadurch wird auch der Revolverschlitten
um dasselbe Maß nach rechts bewegt, unabhängig .davon, welcher Arbeitsweg ihm während
dieser Zeit von -seiner Revolverkurve s erteilt wird.
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Für den Revolverschlitten d kann in üblicher Weise eine Zuigfeider
vorgesehen werden, die sich gegen das Maschiinengestell abstützt. Diese Fedcr würde
jedoch mit der Änderung der Stellung des Revolvers ihre Spannurig dauernd ändern,
was besonders auch für die Schaltbewegungen nachteilig wäre.
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In den Fig. d. bis 6 sind diese Zugfedern nicht eingezeichnet.
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. Um die Nachteile dieser bekannten Federn zu vermeiden, kann nun
eine Anordnung gemäß Fig. 7 getroffen werden.
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Hier ist die Feder t in einer Bohrung der Stange b untergebracht und
drückt auf einen Hebel c, der an einen Ansatz b2 -der Stange b und mittels einer
Lasche cl an den Revolverschliitten d angelenkt ist. Der Zapfen y des Winkelhebels
b ist in Fig.7 erkennbar. Der Winkelhebel und die übrigen Übertragungselemente
sind jedoch in dieser Figur nichtdargestellt.
Beti der Anordnung
gemäß Fig.7 wird nun mittels der Stange b außer dem Hebel c und der Lasche c1 auch
dne in der Stange b angeordnete Druckfeder t mitbewegt, und die Feder ändert bei
einer Längsbewegung der Stange b ihre Spannung nicht.
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In Fig. 8, 9 und 1o ist als Zusatzeinrichtung ein pendelnder, @dreispindliger
Mehrstahlträger x angeordnet, der .um den im Maschinengestell ä befestigten Zapfen
ä l von einer Arbeitsstellung in die andere schwingt, selbst jedoch nicht längs
beweglich ist. Im Mehrstahlträger x sind uridrehbar die Spindeln p1, p2 und p3 gelagert,
in denen (links in Fig. ro) die als Bohrer dargestellten Werkzeuge eingespannt sind,
von welchen jedes unabhängig von -den anderen längs beweglich ist. Am rechten Ende
hat jede !der drei Spindeln p-, p2 und p3 eine Ausnehmung o (Fig. 8), in die der
Mitnahmelappen c des auf dem festen Zapfen g1 (Fig. zo) urdrehbar, jedoch längs
verschiebbaren Schlitten ra reingreift, sobald sich eine Spindel in ArbeitsstelIung
befindet. Die Bewegung des Schlittens iz erfolgt in gleicher Weise wie im ersten
Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Zum Sehalten des pendelnden Mehrstahlt ägers x von einer Arbeitsstellung
in die andere r.
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wird in diesem Falle anstatt des Malteserkreuzes eine nicht gezeichnete
Kurve verwendet, .die auch wiederum erst dann die Schaltung des Mehrstahlträgers
x bewirkt, wenn sich der Schlitten tz in rückwärtiger Stellung befindet.
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Damit der Mitnahmelappen c beim Schalten einer der Spind,-,In p1,
p2 und p3 mit Sicherheit in die Ausnehmung o trifft, ist die rechte Endstellung
der Spindeln p1, p2 und p3, die unter Wirkung der Zugfedern z stehen, mittels einer
jeder der Spindeln zugeordneten Schraube ei genau einstellbar.
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Tn beiden Ausführungsbeispielen ist die Stange b parallel zur Arbeitsspindelachse
im Maschinengestell g geführt. Es ist auch möglich, den Winkellieb-,--1
L mit seinem Zapfen y (Fig.7) anstatt un--nittelbar in der Stange
b bzw. deren Stangenkopf bi in einem besonderen Hebel zu lagern, welcher von der
,in diesem Falle im Maschinengestell g nicht geführten Stange b beim Längslietvegen
.des Spindelstockes h zwangsläufig mitgenommen wird. Erforderlichenfalls ist hierbei
der Schlitz v nicht mehr gerade, sondern der Schwingbewegung .des erwähnten Hebels
entsprechend auszuführen.