SE515255C2 - Svarv samt ett förfarande för att bearbeta ett arbetsstycke i svarven - Google Patents

Description

25 30 35 515 255 2 Det är ett ytterligare ändamål med uppfinningen att erbjuda en metod för svarvning av ett arbetsstycke i en svarv, vilken metod innebär hög bearbetningsprecision, men vilken kan utföras pà en relativt enkel svarv.

Detta ändamål uppnås genom metoden enligt patentkravet 13.

Föredragna utföringsexempel av svarven och metoden enligt föreliggande uppfinning' beskrives detaljerat i de olika underkraven.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA: Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas mera i detalj endast som ett exempel och med hänvisning till utföringsexempel, som visas i de bifogade ritningarna, i vilka: ett schematiskt längssnitt visar ett första utföringsexempel av en svarv i enlighet med uppfinningen; Fig. 1 i Fig. 2 är en schematisk ändvy av svarven som visas i Fig. 1, och ett andra utföringsexempel av en svarv i enlighet med uppfinningen.

Fig. 3 är schematiskt längssnitt genom ett DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSEXEMPEL: I ritningarna betecknar hänvisningsbeteckningen 10 generellt en svarv enligt föreliggande uppfinning. Svarven 10 innefattar ett stativ 12, som har ett basparti 14 och ett supportparti 16, som generellt sträcker sig vinkelrätt mot baspartiet 14. Supportpartiet 16 uppvisar ett ringformat hus 18 i vilket ett stationärt cylindriskt, làngsträckt hus 20 är centralt placerat genom att vara stelt infäst i en urtagning 22 i stativet 12. lO 15 20 25 30 35 515 255 3 Det cylindriska làngsträckta huset 20 sträcker sig kring en första längsaxel 24. Det cylindriska làngsträckta huset 20 är utrustat med ett längsgående cylindriskt innerutrymme 26, som sträcker sig från en första ände 28 av huset 20, vilken som befinner sig på stativet 12. Det första ände av huset är den ände, avstånd från supportpartiet 16 i cylindriska innerutrymmet 26 sträcker sig längs en andra längsgående axel 30, vilken är parallell med, men förskjuten från den första längsgående axeln. 24 i det cylindriska làngsträckta huset 20. I ritningarna, sträcker sig det cylindriska innerutrymmet 26 utefter hela längden av det làngsträckta huset 20, men det torde vara uppenbart av följande beskrivning att uppfinningen också kan utövas med användning av ett làngsträckt hus som har ett förskjutet cylindriskt innerutrymme, som sträcker sig från den första änden endast längs en del av sträckan genom huset.

Det cylindriska innerutrymmet 26 är anpassat att uppbära en axel 32, så att axeln 32 kan utföra vinkelrörelser inom innerutrymmet. För att åstadkomma vinkelrörelse innefattar svarven 10 första förskjutningsorgan 34, företrädesvis i fonn av en elektrisk momentmotor, som företrädesvis kan upptas i en invändig urtagning 36 i det làngsträckta huset 20. Sålunda kan motorns stator uppbäras av det làngsträckta huset medan rotorn uppbäres av axeln 32. Den inre urtagningen 36 är företrädesvis utformad genom anordnande av en borrning med större diameter än det cylindriska utrymmet 26 i änden av det làngsträckta huset på avstånd från den första änden 28.

Vid dess ände i närheten av den första änden 28 hos det làngsträckta huset 20 uppbär axeln 32 chuckningsutrustning 38 centrerad kring längsaxeln 30 hos det inre utrymmet 26 och. därmed kring axeln. 32. Chuckningsutrustningen. 38 är avpassad att fasthålla ett arbetsstycke 40, som skall bearbetas. Chuckningsutrustningen 38 kan vara av vilket som helst konventionellt slag, som år lämpat för fastklämning av 10 15 20 25 30 35 51.5 255 z2.'¿=._,-' 4 arbetsstycket, sàsom centrisk chuckning, mikrocentrisk chuckning eller magnetisk chuckning. I ritningarna har axeln 32 illustrerats med en borrning som sträcker sig i längsriktningen och utefter axelns hela längd. Ett sàdant utförande är användbart när arbetsstycket är i form av en materialstàng eller liknande. Om arbetsstycken med relativt kort längd skall bearbetas kan naturligtvis uppfinningen utövas med användande av en homogen axel för uppbärande av chuckningsutrustningen 38 eller en axel som har en i längsriktningen löpande borrning, som sträcker sig endast längs en del av axeln.

I applikationer i vilka arbetsstycket utgör ett ändparti av en materialstàng, kan svarven 10 förses med material- matningsdon 41, som samverkar med materialstàngen för att därigenom mata fram stången när bearbetningen av ett arbets- stycke har avslutats och bearbetning av ett efterföljande arbetsstycke skall påbörjas. Materialmatningsdonen 41 kan vara vilka som helst kända organ, som är lämpade för steg- vis frammatning och/eller frammatning av stàngmaterialet en förutbestämd sträcka.

Svarven 10 innefattar vidare ett roterbart yttre hölje 42, som periferiellt omsluter det cylindriska làngsträckta huset 20 längs åtminstone ett parti av huset, som sträcker sig från husets första ände 28. Det roterbara yttre höljet 42 är företrädesvis i form av en cylindrisk hylsa, som är koncentrisk med det cylindriska làngsträckta huset 20. En första ände 44 på det yttre höljet 42, motsvarande änden pà det yttre höljet, som angränsar till den första änden 28 pà uppbära huset 20, är anpassad att det làngsträckta åtminstone ett svarvverktyg 46. Företrädesvis sträcker sig det yttre höljet 42 längs det långsträckta huset 20 en sådan sträcka, att en andra ände 48 pà höljet slutar inom det ringformade huset 18 i stativet 12. Pà detta sätt kan stativet 12 uppbära andra förflyttningsorgan 50, företrädes- vis en elektrisk momentmotor, som verkar på det roterbara 10 15 20 25 30 35 n... 515255 5 yttre höljet 42 för att bibringa detta rotation, med de andra förflyttningsorganen 'upptagna inonx det ringformade huset 18. För att detektera och kontrollera rotationen av det yttre höljet 42, kan första sensorer 52 också uppbäras av stativet 12 inom det ringformade huset.

Som tydligast framgår av Fig. 2, är det illustrerade utföringsexemplet av svarven 10 försett med ett första svarvverktyg 46 och ett avstickningsverktyg 54. I det illustrerade utförandet är det första svarvverktyget ett profileringsverktyg, som är avsett att förflyttas radiellt med avseende på arbetsstycket 40 för att därmed ge mantelytan på arbetsstycket en form motsvarande profilen på verktyget 46. I enlighet med föreliggande uppfinning, uppnås den radiella förflyttningen av profileringsverktyget genom vridning av det roterbara yttre höljet 42 kring det cylindriska längsträckta huset 20. Beroende pà det faktum, att arbetsstycket 40 är inspänt för att rotera kring den andra längsaxeln 30 och verktygsmaskinen har ett rotations- centrum, som ligger pà den första längsaxeln 24, kommer sålunda vridning av det yttre höljet 42 i en riktning att medföra att svarvverktyget rör sig mot arbetsstycket, medan vridning av det yttre höljet i motsatt riktning medför att svarvverktyget rör sig bort från arbetsstycket. I Fig. 2 indikerar pilen 56 rotationsriktningen för att orsaka svarv- verktyget 46 att närma sig arbetsstycket och. pilen 58 indikerar rotationsriktningen för att bringa svarvverktyget 46 att avlägsna sig från arbetsstycket.

Av Fig. 2 är det uppenbart, att profileringsverktyget 46 och avstickningsverktyget 54 är åtskilda i omkretsriktningen med en vinkel, så att när profileringsverktyget 46 närmar sig arbetsstycket 40, förflyttas avstickningsverktyget 54 bort kommer när från arbetsstycket. På motsatt sätt profileringsverktyget rör sig bort fràn arbetsstycket, avstickningsverktyget att närma sig arbetsstycket. 10 15 20 25 30 35 s1s;2s5 6 Svarven enligt Fig. l och 2 kan drivas pá följande sätt.

Abetsstycket uppspännes i chuckningsutrustningen 38 med det yttre höljet 42 i en sàdan vinkelposition, att varken profileringsverktyget 46 eller avstickningsverktyget 54 kommer i kontakt med arbetsstycket. De första förflyttnings- organen 50 aktiveras sedan för att bringa det yttre höljet 42 att rotera i riktning av pilen 56 i Fig. 2 för att föra profileringsverktyget 46 i. kontakt med arbetsstycket 40.

Ytterhöljet 42 fortsätter att rotera i riktning av pilen 56 tills ett önskat bearbetningsdjup hos arbetsstyckets mantel- yta har uppnåtts.

När bearbetningen av arbetsstycket med profilerings- verktyget 46 har avslutats, vrids det yttre höljet 52 i riktning av' pilen 58 tills profileringsverktyget 46 gär fritt fràn arbetsstycket. Materialstàngen matas sedan fram axiellt àt vänster i Fig. 1 genom materialmatningsorganen 41. Detta åtminstone temporärt släpper sit: grepp kring arbetstycket.

Detta kan koordinerar öppningen av chuckningsutrustningen 38 och förutsätter att chuckningsutrustningen 38 åstadkommas genom ej visade styrorgan, som funktionen hos materialmatningsorganen 41. Materialstàngen förflyttas en sträcka motsvarande den önskade längden av arbetsstycket, som just har bearbetats. Därefter griper chuckningsutrustningen äter materialstàngen och ytterhöljet 42 vrids i riktning av pilen S8 för att därigenom bringa avstickningsverktyget 54 i kontakt med materialstàngen.

Fortsatt vridning av det yttre höljet i samma riktning bringar avstickningsverktyget att kapa av arbetsstycket fràn resten av materialstàngen. Bearbetning av ett nytt arbetsstycke vid den nu frilagda änden av materialstàngen àstadkommes genom vridning av ytterhöljet 42 i riktning av pilen 56. Därefter upprepas den tidigare beskrivna cykeln.

Utförandet av svarven, som visas i Fig. 3 liknar det som beskrivits härovan. Sålunda har samma hänvisnings- 10 15 20 25 30 35 515. 255 7 beteckningar använts för motsvarande delar. Den primära skillnaden mellan svarvarna är att svarven enligt Fig. 3 är försedd med tredje förflyttningsorgan 60, som uppbäres av stativet och företrädesvis upptages inom det ringformade huset 18. De tredje förflyttningsorganen 60 är företrädesvis en elektrisk linjärmotor, som verkar på det roterbara yttre höljet 42 för att åstadkomma axiell förflyttning av detta längs det rörformade cylindriska huset 20. För att detektera och styra den axiella förskjutningen av ytterhöljet 42 kan också andra sensorer 62 uppbäras av stativet 12 inom det ringformade huset 18.

Utförandet av uppfinningen enligt Fig. 3 är lämpligt för behandling av arbetsstycken, som kräver bearbetning över en relativt stor yta. Sålunda kan svarvverktyget vara ett svarvverktyg 64, såsom ett verktyg med rundad skäregg, som kan förflyttas över en sträcka av arbetsstycket med hjälp av det tredje naturligtvis styras genom vridning av det yttre höljet 42 på förflyttningsorganet 60. Skärdjupet kan samma sätt som tidigare beskrivits. Arbetssättet för det utförande av svarven. soul visas 1 Fig. 3 är väsentligen identiskt med det redan beskrivna, dock naturligtvis med ökad rörlighetsgrad som erhålles genom den axiella för- flyttningen av det yttre höljet 42. Detta antyder att positioneringen av avstickningslinjen för arbetstycket från stångmaterialet kan bestämmas antingen genom påverkan av materialmatningsorganen 41 eller genom axiell förflyttning av avstickningsverktyget 54, som uppbäres av ytterhöljet 42.

Uppfinningen är inte begränsad till de ovan beskrivna och i ritningarna visade utföringsexemplen. I stället skall alla modifikationer och varianter inom ramen för bifogade patentkrav anses innefattade. Exempelvis kan funktionen hos materialmatningsorganen 41 i stället uppnås manuellt. Det är också tänkbart att materialmatningsorganen 41 ersättes av en draganordning vid svarvens ände för chuckningsutrustningen.

Claims (14)

1. 0 15 20 25 30 35 515 255 PATENTKRAV l. En svarv (10) innefattande ett stativ (12) för uppbärande av en roterbar chuckningsutrustning (38), vilken chucknings-á utrustning är avpassad att fasthàlla ett arbetsstycke (40), vilket stativ vidare uppbär átminstone ett svarvverktyg (46; 64) för bearbetning av arbetsstycket, och vilken chucknings- utrustning (38) och vilket svarvverktyg (46; 64) är för- flyttbara relativt varandra i átminstone en radiell riktning, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att svarven vidare innefattar ett cylindriskt làngsträckt hus (20) stelt fäst till stativet (12), vilket hus sträcker sig kring en längsaxel (24) och har ett längsgående cylindriskt innerutrymme (26), som sträcker sig fràn en första ände (28) hos huset, vilket cylindriska innerutrymme (26) har en längsaxel (30), som är parallell med, men förskjuten frän längsaxeln (24) för huset (20): en axel (32) anordnad i sagda innerutrymme (26) för vinkelförflyttning däri, vilken axel uppbär sagda chuckningsutrustning (38); och ett roterbart ytterhölje (42), som uppbär åtminstone ett svarvverktyg (46), varvid vridning av detta ytterhölje (42) bringar sagda átminstone ett svarvverktyg (46; 64) att utföra en radiell förflyttning relativt chuckningsutrustningen (38).

2. Svarven enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det yttre roterbara höljet (42) är koncentriskt med det cylindriska längsträckta huset (20). 10 15 20 25 30 35 9

3. Svarven enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det cylindriska làngsträckta huset (20) upptar första förskjutningsorgan (34) för åstadkommande av sagda vinkel- förflyttning av axeln (32).

4. Svarven enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda första förflyttningsorgan (34) innefattar en elektrisk motor, företrädesvis en momentmotor, innefattad i en inre urtagning (36) i det cylindriska làngsträckta huset (20).

5. Svarven enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att stativet (12) (50), andra uppbär andra förflyttningsorgan företrädesvis en elektrisk momentmotor, vilket förflyttningsorgan verkar på det roterbara yttre höljet (42) för att åstadkomma vridning därav.

6. Svarven enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att stativet (12) detektering och styrning av 'vridningen av det roterbara yttre höljet (42). uppbär första sensorer (52) för

7. Svarven enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att stativet (12) uppbär tredje förflyttningsorgan (60), företrädesvis en elektrisk linjärmotor, vilka tredje förflyttningsorgan verkar på det roterbara yttre höljet (42) för att åstadkomma axiell förskjutning av detta längs det cylindriska làngsträckta huset (20). 10 15 20 25 30 35 515 255 10

8. Svarven enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att stativet (12) uppbär andra sensorer (62) för detektering och styrning av den axiella förflyttningen av det roterbara yttre höijet (42).

9. Svarven enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att axeln (32) har en central borrning (39) avpassad att uppta åtminstone ett parti av arbetsstycket (40).

10. Svarven enligt patentkravet 9, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den centrala borrningen (39) sträcker sig längs hela axelns (32) längd.

11. ll. Svarven enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att svarven vidare innefattar materialmatningsorgan (41) för (40) relativt förflyttning av arbetsstycket chucknings- utrustningen (38).

12. l2. Svarven enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det roterbara yttre höljet (42) vidare uppbär ett avstickningsverktyg (54) för kapning av en längd av arbetsstycket.

13. Metod för svarvning av ett arbetsstycke (40) i en svarv, vilken svarv innefattar ett stativ (12) för uppbärande av roterbar chuckningsutrustning (38), vilken chuckningsutrustning (38) är avpassad att fasthàlla ett arbetsstycke (40); ett cylindriskt långsträckt hus (20) stelt fäst till stativet (12), vilket hus sträcker sig kring en längsaxel (24) och har ett längsgående cylindriskt innerutrymme (26), som sträcker sig från en första ände (28) hos huset (20), lO 15 20 515* 25-5 ll vilket cylindriska innerutrymme har en längsaxel (30), som är parallell med, men förskjuten från längsaxeln (24) hos huset (20); en axel (32) anordnad i detta innerutrymme (26) för vinkelförflyttning däri, vilken axel uppbär sagda chuckningsutrustning (38); och ett roterbart yttre hölje (42), som periferiellt omsluter det cylindriska làngsträckta huset (20), vilket roterbara yttre hölje uppbär åtminstone ett svarvverktyg (46; 64), vilken metod innefattar stegen, att: uppspänna arbetsstycket (40) i sagda chucknings- utrustning (38); rotera axeln _(32) för att därigenom rotera arbetsstycket (40); och vrida det yttre höljet (42) för att åstadkomma en radiell förflyttning av sagda åtminstone ett svarvverktyg (46; 64) relativt arbetsstycket (40).

14. Metoden enligt patentkravet 13, k ä n n e t e c k n a d a v förskjutning av det yttre höljet (42) axiellt för att åstadkomma en axiell förskjutning av sagda åtminstone ett svarvverktyg (46; 64) relativt arbetsstycket (40).