DE940793C

DE940793C - Machine for the production of threads

Info

Publication number: DE940793C
Application number: DEB21862A
Authority: DE
Inventors: Karl Burgsmueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-09-03
Filing date: 1952-09-03
Publication date: 1956-03-29

Description

Maschine zur Herstellung von Gewinden Es ist der Fachwelt bekannt, daß Gewinde, insbesondere lange Spindelgewinde, Steigungsfehler aufweisen, auch wenn sie mit größter Sorgfalt auf den besten Bänken geschnitten, gefräst, gestrehlt, geschliffen oder gewalzt worden sind. Diese Ungenauigkeiten haben ihre Ursache vielfach in Längenänderungen, die das Werkstück durch das Schrumpfen infolge des Eindringens des Werkzeugs in seine Oberfläche oder durch Temperaturänderungen während der Bearbeitung erleidet.Machine for the production of threads It is known in the art that threads, especially long spindle threads, have pitch errors, too if they are cut, milled, sandblasted with the greatest care on the best benches, have been ground or rolled. There are many reasons for these inaccuracies changes in length caused by the shrinkage of the workpiece as a result of penetration of the tool in its surface or due to temperature changes during machining suffers.

Soll ein solches z. B. auf einer Drehbank-Leitspindel hergestelltes Gewinde für Präzisionszwecke verwendet werden, so mußte es bislang stets durch besonders geübte Kräfte unter Anwendung feiner Meßwerkzeuge und unter Beachtung aller möglichen Vorsichtsmaßnahmen mehr oder weniger von Hand nachgearbeitet und dadurch korrigiert werden.Should such a z. B. manufactured on a lathe lead screw Threads are used for precision purposes, so it always had to be through special trained forces using fine measuring tools and taking all possible into account Precautions reworked more or less by hand and thus corrected will.

Ein solches Herstellungsverfahren ist außerordentlich umständlich, teuer und außerdem immer von Spezialisten abhängig, ohne daß im Einzelfall Gewähr dafür gegeben gewesen wäre, daß tatsächlich sämtliche Steigungsfehler ausgemerzt werden können. Diese Nachteile werden mit einer Maschine zur Herstellung von Gewinden vermieden, die gemäß der Erfindung mit einer Steuervorrichtung für das zerspanende oder verdrängende Werkzeug ausgestattet ist, die dessen Steigungsvorschub um das Maß der während der Gewindeherstellung etwa auftretenden Längenänderung des Werkstücks korrigiert. .Such a manufacturing process is extremely cumbersome, expensive and always dependent on specialists, with no guarantee in individual cases it would have been given that actually all pitch errors were eliminated can be. These disadvantages are addressed with a machine for manufacture of threads avoided, according to the invention with a control device for the cutting or displacing tool is equipped with its pitch feed the amount of change in length that occurs during the thread production Corrected workpiece. .

Dadurch werden auch Ungenauigkeiten in der Steigung eines Gewindes vermieden, die durch die fehlende Formschlüssigkeit im Getriebe, durch die Torsionsfähigkeit der antreibenden und abtreibenden Welle und durch die übrigen in gleicher Weise wirkenden Faktoren bedingt sind, die insgesamt eine unvermeidbare, in ihrer Auswirkung aber wechselnde Vorspannung auf den das Werkzeug tragenden Support ausüben.This also causes inaccuracies in the pitch of a thread avoided that due to the lack of form fit in the gearbox, due to the torsional ability the driving and driven shaft and by the others in the same way acting factors are conditional, which overall have an unavoidable, in their effect but exercise alternating bias on the support carrying the tool.

Dabei ist es zweckmäßig, daß die Steuervorrichtung aus einem Fühler besteht, der mit dem Werkzeug in einem durch eine Meisterlehre gegebenen Abstand verbunden und in einen Gewindegang des zu erzeugenden Werkstücks eingesetzt ist.It is useful that the control device consists of a sensor consists of that with the tool at a distance given by a master apprenticeship is connected and inserted into a thread of the workpiece to be produced.

Bei einer solchen Anordnung besteht natürlich neben der geschilderten starren Verbindung zwischen dem Werkzeug und dem neuen Fühler auch die übliche Formschlüssigkeit der Leitmutter. Zwischen diesen beiden starren, Verbindungen liegt aber die vorstehend angegebene Gruppe von Elementen, bei denen eine Pormschlüssigkeit nicht vorhanden ist und die deshalb als ausgleichendes Federelement wirkt. Der neue Fühler wirkt den Auswirkungen dieser Feder entgegen.With such an arrangement there is of course in addition to the one described rigid connection between the tool and the new sensor, the usual positive fit the lead mother. Between these two rigid connections, however, lies the one above specified group of elements for which a positive fit does not exist and which therefore acts as a compensating spring element. The new feeler works counteract the effects of this spring.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Werkzeug zusammen mit einem starr ausgebildeten Fühler eine Kraftbrücke bildet: Der Fühler kann vorzugsweise ein dem zu erzeugenden Gewinde entsprechendes Stirnprofil tragen. Er kann auch als Rollensystem ausgebildet sein.It is also advantageous if the tool is rigid together with a trained sensor forms a force bridge: The sensor can preferably be a dem Wear the thread to be generated corresponding to the face profile. It can also be used as a role system be trained.

Schließlich ist es angezeigt, daß der Fühler beispielsweise durch eine ihn exzentrisch umgebende, drehbare Lagerbuchse in Achsrichtung des zu erzeugenden Gewindes auf dieses bzw. auf eine Meisterlehre genau einstellbar ist.Finally, it is indicated that the sensor, for example, by an eccentric surrounding it, rotatable bearing bush in the axial direction of the to be generated Thread is precisely adjustable on this or on a master gauge.

Es sind zwar bereits Vorrichtungen zum Ausgleich von sogenannten Taumelfehlern an Gewinden bekannt, bei denen das vorgearbeitete Gewinde einer herzustellenden Gewindespindel allein, also ohne eine Leitspindel, als abzutastendes Muster für ein Führungsglied dient, das mit dem Werkzeug auf einem gemeinsamen, bei Drehung der Gewindespindel zu dieser längs verschiebbaren Träger befestigt ist. Auch bei dieser Vorrichtung ist das Werkzeug auf den theoretisch richtigen Abstand von dem Führungsglied einstellbar. Diese Vorrichtung korrigiert nur ein in erster Linie mit periodischen Fehlern geschnittenes Gewinde. Zum Ausgleich z. B. des Schrumpfens beim Schneiden des Gewindes selbst ist diese bekannte Einrichtung aber nicht geeignet. .There are already devices to compensate for so-called wobble errors known of threads in which the pre-machined thread is a to be produced Threaded spindle alone, i.e. without a lead screw, as a pattern to be scanned a guide member is used, which is on a common with the tool when rotating the threaded spindle is attached to this longitudinally displaceable carrier. Also at this device is the tool at the theoretically correct distance from that Adjustable guide link. This device corrects only one thing in the first place thread cut with periodic errors. To compensate z. B. shrinkage when cutting the thread itself, however, this known device is not suitable. .

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Zwischen der Spitze a und dem gegenüberliegenden nicht dargestellten Futter einer Drehbank ist eine Welle-b eingespannt, in die ein Gewinde c geschnitten werden soll. Auf dem Support d ist ein die Welle b exzentrisch umgebender Haltering e gelagert, der über Keilriemen f angetrieben werden kann und den Schneidstahl g trägt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Between the tip a and the opposite chuck of a lathe, not shown, a shaft b is clamped into which a thread c is to be cut. A retaining ring e , which eccentrically surrounds the shaft b, is mounted on the support d, can be driven via a V-belt f and carries the cutting steel g.

Auf dem Support d ist außerdem in einer Lagerbuchse h ein starrer Fühler i exzentrisch gelagert, dessen Stirnprofil ein Lehrprofil des zu erzeugenden Gewindes darstellt. Durch Drehen der Lagerbuchse h mittels eines an ihrem hinteren Ende angeordneten gerändelten Handrades k ist eine Feineinstellung des Fühlers i in Achsrichtung des zu er-.,zeugenden Gewindes in einfacher Weise möglich. `Die genaue Einstellung seines Abstandes vom Werkzeug g erfolgt beispielsweise mit Hilfe einer Meisterlehre und gegebenenfalls mittels einer Optik.On the support d, a rigid sensor i is also eccentrically mounted in a bearing bush h, the front profile of which represents a teaching profile of the thread to be generated. By turning the bearing bush h by means of a knurled handwheel k arranged at its rear end, fine adjustment of the sensor i in the axial direction of the thread to be generated is possible in a simple manner. `The exact setting of its distance from tool g is carried out, for example, with the help of a master's apprenticeship and, if necessary, with the aid of an optical system.

Sobald das Werkstück b beispielsweise infolge des tiefen Eindringens des Werkzeugs g in seine Oberfläche in der Länge schrumpft - was bei jedem Material mehr oder weniger eintritt - verliert das erzeugte Gewinde etwas an Steigung.As soon as the workpiece b, for example, as a result of the deep penetration of the tool g shrinks in its surface in length - which is the case with every material occurs more or less - the generated thread loses a bit of its pitch.

Die neue Konstruktion verhindert diesen Nachteil dadurch, daß der Fühler i infolge der starren Verbindung mit dem Stahl g diesen genau um das Materialschrumpfmaß - gegenüber der Leitspindelanlage der Bank - axial zusätzlich vorschiebt (die Vorspannung der Leitspindelanlage läßt das zu, indem diese entsprechend geringer wird), so daß zunächst eine größere Steigung als die schließlich erwünschte erzeugt wird, die durch die anschließende Schrumpfung des Werkstückmateriäls auf das richtige Maß herabsinkt.The new design avoids this disadvantage in that the Sensor i as a result of the rigid connection with the steel g this precisely by the amount of material shrinkage - opposite the lead screw system of the bench - axially also advances (the preload the lead screw system allows this by being correspondingly lower), so that initially a greater slope than that ultimately desired is generated through the subsequent shrinkage of the workpiece material to the correct size descends.

Würde aber beispielsweise die Temperatur des Werkstücks durch feinspänige Zerspanung ansteigen, und sich das Werkstück entsprechend dehnen, so würde das Werkstück während dieser erhöhten Temperatur eine größere Steigung als die erwünschte aufweisen. Bei Verwendung der neuen Konstruktion bedarf es vor Durchführung des nächsten Zerspanungsdurchganges nicht der zeitraubenden Abkühlung des Werkstücks, um mit dem Werkzeug wieder auf ganze Länge richtig zur Gewindespur des Werkstücks zu liegen. Vielmehr tastet der Fühler i die um das Maß der Materialwärmedehnung größere als die erwünschte Steigung vom Werkstück ab und führt das Werkzeug g-indem die Vorspannung in der Leitspindelanlage entsprechend variiert-- mit dieser größeren Steigung durch die Gewindespur des warmen Werkstücks hindurch, so daß dieses vor Abkühlung den größeren Steigungswinkel, nach Abkühlung aber den gewünschten Steigungswinkel aufweist.But would, for example, the temperature of the workpiece by fine chips Machining increase and the workpiece expand accordingly, so the workpiece would have a greater than desired slope during this elevated temperature. When using the new construction, it is necessary before the next machining pass can be carried out not the time consuming cooling of the workpiece in order to use the tool again the entire length to lie correctly in relation to the thread track of the workpiece. Rather, he gropes Sensor i the slope greater than the desired slope by the amount of material thermal expansion from the workpiece and guides the tool by applying the preload in the lead screw system varies accordingly - with this greater slope through the thread track of the warm Workpiece through, so that this before cooling the larger angle of inclination after But cooling has the desired slope angle.

Während bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Verbindung vom Werkzeug g zum Fühler i in einfachster Weise starr durchgeführt ist, können diese beiden Teile auch über besondere, z. B. als Servoantrieb dienende Zugglieder verbunden sein, so daß der Fühler i tatsächlich nur als Taster zu dienen hat und nicht mehr Kräfte abzunehmen und zu übertragen braucht.While in the illustrated embodiment, the connection from Tool g to sensor i is carried out rigidly in the simplest way, this can both parts also about special, z. B. connected as a servo drive tension members so that the sensor i actually only has to serve as a button and nothing more Needs to decrease and transfer forces.

Die Praxis zeigt; daß Gewinde, die unter Verwendung der- neuen Steuervorrichtung erzeugt worden sind, eine bisher nicht zu erzielende gleichmäßige Steigung aufweisen und keiner Nacharbeit mehr bedürfen.Practice shows; that thread made using the new control device have been generated, a previously unachievable uniform pitch and do not require any further work.

Claims

PATENT CLAIMS: x. Machine for the production of threads with a guide device for the thread pitch, characterized by a control device for the tool (g), which corrects its pitch advance by the amount of change in length of the workpiece (b) that occurs during thread production.

2. Machine after Claim r, characterized in that the control device consists of a sensor (i) consists that with the tool (g) in a z. B. given by a master apprenticeship Distance connected and inserted into a thread of the workpiece to be produced is.

3. Machine according to claim 2, characterized in that the tool (g) together forms a force bridge with a rigid feeler (i). q ..

Machine after Claim 2 or 3, characterized in that the sensor (i) is one of the to be generated Thread (c) carries the corresponding face profile.

5. Machine according to claim 2, 3 or q., characterized in that the sensor (i) is eccentric, for example, by a surrounding, rotatable bearing bush (h) in the axial direction of the thread to be generated (c) can be precisely adjusted to this. Referred publications: German patent specification No. 725 r87.