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Drehvorrichtung, insbesondere Feinstdreh-Kopiervorrichtung für lange,
dünne Werkstücke Das bisherige Verfahren, lange, dünne Werkstücke drehend oder kopierdrehend
zu bearbeiten, besteht darin, daß das Werkstück nach dem bekannten Einspannen in
die Drehbank zusätzlich durch eine besondere Haltevorrichtung dicht am bearbeitenden
Werkzeugstahl in radialer Richtung festgelegt wird, um die bei der Länge des Werkstückes
auftretenden Schwingungen und die durch den einseitig mit langem Hebelarm wirkenden
Druck des Stahles bedingte Durchbiegung des Werkstückes so weit zu unterdrücken,
daß eine möglichst gute Bearbeitung durchgeführt werden kann. Als solche Haltevorrichtung
dienen die Lünetten, die entweder als feste Lünetten im Bett der Drehbank eingeschraubt
werden und das Werkstück an drei Anlagepunkten vermittels Flächen oder Rollen zentrisch
einspannen und so eine zusätzliche Festlegung des Werkstückes bewirken oder als
mitgehende Lünetten am Support befestigt sind und das Werkstück an zwei oder drei
Flanken gegenüber dem Stahl gegen den Arbeitsdruck stützen. Bei von der Zylinderform
abweichenden Werkstücken können diese bekannten Lünetten dem wechselnden Durchmesser
des Werkstückes folgen.
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Zum Drehen zylindrischer Werkstücke wird im allgemeinen die feste
Lünette benutzt, die durch ihre feste zentrische Einspannung, die Lünette muß beim
Fortschreiten des Stahles entsprechend mit
versetzt «-erden, eine
so weit gesicherte Lage des Werkstückes am Stahl erreicht, daß Schlichten ermöglicht
wird.
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Beim Kopierdrehen kann wegen der auftretenden verschieden großen Durchmesser
des Werkstückes die feste Lünette nur in Sonderfällen benutzt werden; hier kommt
im allgemeinen die mitgehende, einseitig offene, meist mdt zwei Stützbacken -ersehene
Lünette zur Anwendung, die dicht vor dem Stahl auf der un- oder vorbearbeiteten
Fläche des Werkstückes herläuft und den Stahldruck aufnimmt. Da aber diese Lünette
meist keine zentrische Einspannung wie in der Regel die feste Lünette oder nur sehr
unvollkommene, auf kegelige Werkstücke beschränkte Mittel aufweist, können mit ihr
die störenden Eigenbewegungen des Werkstückes nicht so weit aufgefangen werden,
daß mit ihr geschlichtet «-erden kann, sondern es läßt sich mit Verwendung dieser
Lünette nur schruppen. Diese geschilderten Möglichkeiten zusätzlicher Einspannung
langer, dünner Werkstücke mit einer festen Lünette oder einer mitgehenden, einseitig,
offenen Lü nette . entsprechen in ihrem Ergebnis in vielen Fällen nicht mehr den
hohen Anforderungen, wie sie heute in der Fertigungstechnik hinsichtlich Oberflächengüte
und Arbeitsgeschwindigkeit gestellt werden müssen. Denn die bei den heute gebräuchlichen
hohen Schnittgeschwindigkeiten und großen Spanstärken auftretenden bedeutenden Werkzeugdrücke
und Schwingungen lassen sich mit ihnen, besonders mit der mitgehenden, .einseitig
offenen Lünette beim Kopierdrehen, nicht so weit meistern, daß eine gegen früher
wesentlich gesteigerte Oberflächengüte damit gewonnen werden könnte. Es ist deshalb
nötig, die so gedrehten Werkstücke zusätzlich noch zu schleifen, um den geforderten
Grad der Oberflächengüte zu erhalten. Dieses Schleifen erfordert aber das Einschalten
zusätzlicher Arbeitsgänge, das kostspielige Abdrehen der Schleifscheiben vermittels
Diamanten und das eigentliche Schleifen der Werkstücke, Arbeitsgänge, die wieder
den ?Einsatz von teuren Spezialmaschinen, Facharbeitern und Werkstattfläche zur
Folge haben; im Endergebnis also eine sehr bedeutende Verlängerung und Verteuerung
der Fertigung solcher Werkstücke darstellen.
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Die Erfindung erstrebt, diese kurz umrissenen großen Mängel des bisherigen
Drehens für lange, dünne Werkstücke mit Hilfe einer einfachen und billigen Vorrichtung
abzustellen und das Drehen und besonders das Kopierdrehen solcher Werkstücke so
weit zu vervollkommnen, daß sich das nachfolgende Schleifen erübrigt und in nur
einem Arbeitsgang außer der Formgebung die geforderte Oberflächengüte erreicht wird.
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Die Erfindung besteht darin, daß beiderseits des Werkzeugstahles je
eine mitgehende Lünette vorgesehen wird. Hierdurch werden die unerwünschten Eigenbewegungen
des Werkstückes in der Bearbeitungsebene so weit beseitigt, daß ein Feinstdrehen
ermöglicht wird. Vorteilhaft ist der eine der beiden Halter, und zwar der, der hinter
dem Stahl das Werkstück einspannt. als selbstspannende Lünette ausgebildet, d. h.
daß sich diese Lünette durch eine besondere Konstruktionsgebung selbsttätig auf
die verschieden großen Durchmesser des Werkstückes eingestellt und dieses somit
auch beim Kopierdrehen immer zentrisch fest gefaßt hält, während die andere, vor
dem Stahl herlaufende Lünette nur zwei nachstellbare Stützbacken enthält und einseitig
offen ist. Bei dieser Anordnung, die die Vorteile dieser beiden verschiedenen Lünetten
zu einheitlicher Wirkung zusammenfaßt, werden die störenden Bewegungen des Werkstückes
in hohem Maße unschädlich gemacht, wobei die nachlaufende selbstspannende Lünette
die auftretenden Schwingungen und die vorlaufende einseitig offene Lünette den Arbeitsdruck
des Stahles aufnimmt, so daß damit Feinstdrehen ohne nachfolgendes Schleifen erreicht
wird.
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Die Führungsrollen der selbstspannenden Lünette einer Drehvorrichtung
nach der Erfindung können, wie an sich für auf einen bestimmten Wellendurchmesser
fest einstellbare Lünetten bereits bekannt; ballig ausgeführt sein, oder sie könnten
durch Polierkugeln ersetzt werden. Diese balligen Rollen oder die Kugeln, die unter
starkem federndem Druck an die feingedrehte Oberfläche des Werkstückes gepreßt werden,
glätten und verdichten die Werkstückoberfläche, so daß diese noch eine zusätzliche
Verbesserung erfährt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
gezeigt.
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Abb. i zeigt die Feinstdreh-Kopiervorrichtung in schaubildlicher Darstellung,
Abb: 2 eine selbstspannende Lünette mit Rollenführung, Abb. 3 eine besonders als
Rollpoliervorrichtung ausgebildete selbstspannende Lünette mit Kugelführung.
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Am Support i sind die einseitig offene Lünette 2, der Stahl 3 und
die zusätzliche selbstspannende Lünette d. dicht hintereinander angeordnet. Der
Lünette 2, hier als Halter mit zwei Laufrollen ausgebildet, kommt dicht vor denn
Stahl 3 an dem noch unbearbeiteten Teil 6 des Werkstückes zur Anlage, während die
selbstspannende Lünette .4 das Werkstück an seiner schon bearbeiteten Seite 5 dicht
hinter dem Stahl zentrisch einspannt, wodurch eine einwandfreie Lagerung des Werkstückes
in seiner Bearbeitungsebene erreicht wird.
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Die selbstspannende Lünette, die Abb.2 zeigt, besteht aus einem feststehenden,
durch die Grundplatte 8 mit dem Support verbundenen Teil ? und einem zu diesen drehbar
gelagerten Kupplungsring 9, in dem die drei Führungsbahnen io unter gleicher Winkelstellung
eingefräst sind. Die drei Rollenträger i i verbinden den feststehenden und den drehbaren
Teil der Lünette derart, daß sie mit ihren Drehpunkten in den Zapfen 12 auf dem
feststehenden Teil 7, mit ihren frei schwenkbaren Enden 13 in den Führungsbahnen
io des Kupplungsringes 9 gelagert sind. Bei Bewegung dieses drehbaren Kupplungsringes
gegenüber dem feststehenden Teil 7 werden die drei Rollenträger i i
durch
die im Winkel angeordneten Führungsbahnen io je nach dem Drehsinn gleichmäßig nach
innen oder außen geschwenkt, wodurch eine zentrische Einspannung des Werkstückes
gesichert wird. Die Übertragung .der Bewegung der Rollenträger i i, die durch die
einerseits auf den feststehenden Teil 7, andererseits auf den Kupplungsring 9 wirkende
Druckfeder 14 verursacht wird auf das eingespannte Werkstück 15, erfolgt durch die
drei an ihrer Oberfläche ballig ausgeführten Druckrollen 16, die auf der bearbeiteten
Werkstückoberfläche abrollen.
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D'er Hebel 17 dient zum Öffnen der Vorrichtung beim Einführen und
Herausnehmen des Werkstückes.
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Eine besonders als Rollpoliervorrichtung entwickelte selbstspannende
Lünette ist in Abb. 3 dargestellt.
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Der auf dem Support festgeschraubte Halter 18 ist in seinem oberen
Ende r9 ringförmig ausgebildet. In der runden Öffnung ist der ebenfalls ringförmige
Federkäfig 2o eingesetzt, der zur Aufnahme mehrerer kreisförmig -angeordneter Druckfedern
21 dient. Diese Federn üben ihren Druck einerseits auf die Köpfe der von ihnen umschlossenen,
im Halter i9 eingeschraubten Bolzen 22, andererseits auf den Federkäfig 2o so aus,
daß sie den Federkäfig in die ringförmige Öffnung des Halters i9 drücken. In der
zentralen Bohrung des Halters und des Federkäfigs liegt der Kugelkäfig 23 so gebettet,
daß die fünf Rollkugeln 24, die sowohl nach innen als nach außen aus dem Kugelkäfig
herausragen, zwischen den keilförmig gegeneinander abgeschrägten Flächen 25 des
Federkäfigs 2o und 26 des Halters i9 zu liegen kommen. Durch diese beiden schrägen
ringförmigen Flächen wird in Verbindung mit der Kraft der Druckfedern 21 eine Keilwirkung
auf die fünf Rollkugeln derart ausgeübt, daß diese nach innen auf das durchgeführte
Werkstück 15 gepreßt werden und unter Druck auf seiner Oberfläche spiralförmig abrollen
und dabei die gewünschte Rollpolierwirkung hervorrufen. Das Entspannen der Vorrichtung
erfolgt mit Hilfe des auf dem ringförmigen Teil des Halters i9 aufsitzenden; mit
zahnförmigem flachem Gewinde 29 versehenen Ringes 28, der, vermittels des Handhebels
27 entsprechend verdreht, den umschlossenen Federkäfig 2o nach außen bewegt und
mit seiner schrägen ringförmigen Fläche 25 von den Kugeln 24 abhebt.
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Der große Fortschritt, den diese Erfindung auf dem Gebiete des Drehens
und besonders des Kopierdrehen.s darstellt, liegt zusammengefaßt darin, daß mit
einfachen, billigen Mitteln jede der gebräuchlichen Dreh- oder Kopierbänke sich
zu einer hochwertigen Feinstdreh- bzw. Feinstkopiervorrichtung umgestalten läßt,
die die Bearbeitung des Werkstückes mit solch gesteigerter Genauigkeit in einem
Arbeitsgang ermöglicht, daß ein nachfolgendes Schleifen nicht mehr nötig ist und
somit bei wesentlichen Ersparnissen an Maschinen und Arbeitskräften und bei Vereinfachung
in der Fabrikation eine beachtliche Steigerung in der Fertigung erreicht wird.