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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Gewindefräskopf mit einem Fräskopfgehäuse, einer
Rotationsvorrichtung zur Rotation des Fräskopfgehäuses um eine Z-Achse, einer
Verstelleinrichtung im Fräskopfgehäuse zur
von der Z-Achse radial beabstandeten, exzentrischen Verstellung
eines angetriebenen Werkzeugspannfutters. Die Erfindung bezieht sich
zudem auf eine Vorrichtung zum Gewindefräsen mit einem Gewindefräskopf, der
eingangs genannten Art, mit einem Spindelantrieb, einer Rotationsvorrichtung
für den
Gewindefräskopf,
einem gesteuerten und zum Rotationsantrieb synchronisierten Vorschubantrieb
zur Bearbeitung eines ortsfesten Werkstücks.
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Unter
einem ortsfesten Werkstück
wird verstanden, dass das Werkstück
während
der Bearbeitung nicht aufgrund einer, insbesondere computerunterstützen, Steuerung
auf X-Y-Achsen bewegt wird, sondern fest eingespannt bleibt.
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Die
Fertigung von Innengewinden ist eine sehr anspruchsvolle Bearbeitungsaufgabe
in der Zerspanungstechnik. Es sind hohe Anforderungen an die Prozesssicherheit
zu stellen, weil die Werkstücke bis
zum Fertigen der Innengewinde eine lange Fertigungsfolge durchlaufen
und oft einen hohen Wert haben. Deshalb ist ein Werkzeugbruch unbedingt
zu vermeiden, da er zu einer teuren Nacharbeit oder zu einem Ausschuss
des Werk stücks
führen
kann.
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Innengewinde
werden heute hauptsächlich durch
Gewindeschneiden oder Gewindeborren hergestellt. Die hohe Produktivität, die vergleichsweise geringen
Werkzeugkosten und der hohe Bekanntheitsgrad sind Hauptvorteile
der Verfahren.
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Bei
Grundlochgewinden in lang spanenden Werkstoffen kann es jedoch zu
Spanförderproblemen kommen.
Es besteht dann die Gefahr eines plötzlichen Werkzeugbruchs. Diesen
Nachteil überwindet das
Gewindeformen. Es entstehen dabei keine Späne und damit auch nicht die
damit verbundenen Probleme. Jedoch sollte der Werkstoff zur Umformung eine
Materialdehnung von mindestens 7% aufweisen, wodurch das Einsatzspektrum
für diese
Technologie eingeschränkt
ist. Bei spröden
Gusswerkstoffen oder hochfesten bzw. gehärteten Bauteilen stößt man an
die Grenzen des Verfahrens.
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Um
diese Nachteile zu überwinden,
ist zur Innengewindefertigung das Gewindefräsen entwickelt worden, das
technologische Vorteile aufweist. Bei dem Gewindefräsen können eine
Schnittgeschwindigkeit und ein Vorschub des Werkzeuges unabhängig voneinander
gewählt
werden, wobei diese Verarbeitungsparameter eine Spanbildung und
Werkzeugbelastung wesentlich beeinflussen. Verfahrensbedingt entstehen
beim Gewindefräsen,
im Gegensatz zum Gewindeschneiden, kurze, kommaförmige Späne, die keine Probleme bezüglich der
Spanabfuhr bereiten, und es ist keine Drehrichtungsumkehr des Werkzeuges
zur Spanbrechung bzw. -lösung
erforderlich. Die beim Gewindefräsen
verwendeten Werkzeuge weisen ein Gewindeprofil ohne Steigung auf und
werden zunächst
entlang einer Bohrachse auf die gewünschte Tiefe verfahren. Anschließend wird das
Werkzeug über
eine Einfahrschleife radial um ein bestimmtes Maß aus der Bohrachse auf den
Nenndurchmesser des zu fertigenden Gewindes verfahren. Zur Ausbildung
des Gewindes erfolgt eine Kreisinterpolation über 360°. Anschließend wird das Werkzeug über eine
Ausfahrschleife radial auf die Bohrachse und axial aus dem Gewinde
verfahren. Mit einem Werkzeug lassen sich Rechts- und Linksgewinde
mit gleicher Steigung und unterschiedlichem Nenndurchmesser in verschiedenen
Werkstoffen fertigen, weshalb die Anzahl benötigter Werkzeuge beschränkt ist.
Im Gegensatz zum geschnittenen Gewinde ist das gefräste Gewinde über nahezu
die gesamte Länge
des verwendeten Werkzeuges in einer Sachlochbohrung voll ausgebildet.
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Unter
der Verwendung eines kombinierten Bohr-Gewindefräs-Werkzeuges ist die Fertigung der Bohrung,
Senkung und des Gewindes in einem Arbeitsgang möglich, insbesondere in einem
Durchmesserbereich von 3 mm bis 16 mm, wobei selbstverständlich sowohl
kleinere als auch größere Gewindedurchmesser
herstellbar sind. Beim Gewindefräsen
muss die Gewindegeometrie nicht wie beim Gewindeschneiden direkt
mit dem Gewindewerkzeug verbunden sein. Ein Gewindeschneidwerkzeug M6
erzeugt immer ein Gewinde M6. Die Gewindegeometrie entsteht beim
Gewindefräsen,
wie bereits erläutert,
erst durch eine Rotation des entsprechenden Werkzeuges, also eines
Gewindefräsers,
und die gleichzeitige Bewegung in drei Hauptachsen einer 3D-Werkzeugmaschine,
wodurch der Gewindefräser relativ
zum Werkstück
eine Spiralbewegung ausführt.
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Vorrichtungen
zum Gewindefräsen,
das Verfahren und die entsprechenden Werkzeuge sind bekannt. Beispielsweise
beschreibt die
DE
103 18 203 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Gewinden,
insbesondere von Innengewinden, mittels eines drehangetriebenen
Gewindewerkzeugs, mit dem die Gewinde spanlos durch Druckumformung
in und aus der Oberfläche
des Werkstücks,
insbesondere in und aus der Innenoberfläche einer Werkstückbohrung
herausgetrieben werden. Das Werkstück ist in einer 3D-CNC-Werkzeugmaschine
eingespannt. Eine ähnliche
Werkzeugmaschine zeigt das US-Patent 5 076 744. Bei beiden Maschinen
wird Werkzeug zum Gewindefräsen
in X- und Y-Richtung über
eine CNC-Ansteuerung kreisförmig
bewegt. Dies bringt verschiedene Nachteile mit sich. Ein Nachteil
ist, dass ein in X- und Y-Achsen verfahrbarer Werkstücktisch,
im Folgenden als X-Y-Werkstücktisch
bezeichnet, einen Kreis nur in einem Vieleck entsprechend der Auflösung des
X-Y-Werkstücktisches
beschreibt. Häufig können die
Werkstücke
nicht auf X-Y-Werkstücktischen
gefertigt werden, sondern sind auf ortsfesten Werkstücktischen
eingespannt, so dass das Werkzeug allein die notwendigen Bewegungen
durchführen
muß.
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Die
WO 02/094491 offenbart ein Gewindefräswerkzeug mit zwei unterschiedlichen
Ausführungsformen.
Die eine Ausführungsform
weist einen einzigen kreisförmigen
Profilvorsprung zum Fräsen von
Gewinden mit unterschiedlichen Gewindegrößen auf. Bei der anderen Ausführungsform
weist das Gewindefräswerkzeug
eine Vielzahl von Profilvorsprüngen
auf, die aufgrund der Geometrie zur Herstellung lediglich einer
bestimmten Gewindegröße definiert sind.
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Die
DE 87 18 098 U1 beschreibt
eine Werkzeugmaschine zum Gewindefräsbohren und einen Gewindefräsbohrkopf,
der auch bei einem ortsfesten Werkstück eingesetzt werden kann.
Die Ein spannvorrichtung zum Halten eines Gewindeschneidbohrers ist
in einem Zylinder exzentrisch gelagert. Dieser Zylinder wird von
einem Stellmotor rotiert und schafft eine exzentrische radiale Verschiebung
der Spindel. Ein weiterer Stellmotor bewegt die gesamte Einheit auf
einer Kreisbahn, wobei eine Vorschubvorrichtung für eine axiale
Verschiebung während
des Gewindefräsens
sorgt, wodurch insgesamt eine notwendige Spiralbewegung für das Gewindefräsen erzeugt
wird.
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Im
Weiteren zeigt die
DE
28 53 488 A1 ein Bohrwerk mit einer Verstelleinrichtung
die Linearführungen
aufweist.
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Schließlich ziegt
die
DE 23 46 809 C3 eine Vorrichtung
zum Gewindefräsen
mit einem Gewindefräskopf,
einem Spindelantrieb, einer Rotationsvorrichtung für den Gewindefräskopf und
einem gesteuerten und zum Rotationsantrieb synchronisierten Vorschubantrieb
zur Bearbeitung eines ortsfesten Werkstücks. Der Spindelantrieb ist
ortsfest angeordnet und es ist eine Kardan-Gelenkwelle vorgesehen, um
den Antrieb auf eine Arbeitsspindel zu übertragen.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, einen Gewindefräskopf der eingangs genannten
Art zu schaffen, der preiswert und einfach aufgebaut ist und bei
einer Werkzeugmaschine mit einem ortsfestem Werkstück eingesetzt
werden kann. Darüber
hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Gewindefräsen der
eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und
möglichst
mit hoher Prozesssicherheit arbeitet.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe bezüglich
des Gewindefräskopfes
dadurch gelöst,
dass die Verstelleinrichtung Linear führungen aufweist und eine hydraulische
Vorrichtung umfasst.
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Die
Linearführungen
gewährleisten
eine exakte Exzentrizität.
Die notwendigen Verstellbeträge sind
direkt auf die Verstelleinrichtung übertragbar. Komplizierte Rechenoperationen
zur Ansteuerung der Verstelleinrichtung sind nicht erforderlich.
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Durch
den Einsatz der hydraulischen Vorrichtung zur exzentrischen radialen
Verstellung ist die Prozesssicherheit erhöht.
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Bevorzugt
umfasst die hydraulische Vorrichtung, insbesondere zwei, Plungerzylinder
als fluidische Linearantriebe, die von einer hydraulischen Steuerung
betätigt
werden. Die Plungerzylinder sind gegenüberliegend angeordnet und verschieben
die auf zwei Linearführungen
gelagerte Arbeitsspindel in einer X-Y-Achsenebene vor. Diese X-Y-Achsenebene
steht senkrecht auf der Rotationsachse der Antriebswelle, also der
Z-Achse. Mindestens ein Plungerzylinder weist eine Stellschraube
mit einer Skalenscheibe auf. Damit kann der Weg des Plungerzylinders
und damit die Exzentrizität
der Arbeitsspindel auf den entsprechenden Radius des zu fräsenden Gewindes
eingestellt werden. Zweckmäßigerweise
beaufschlagen die Plungerzylinder ein in dem Fräskopfgehäuse gelagertes Innengehäuse, in dem
eine mit dem Werkzeugspannfutter verbundene Arbeitsspindel gelagert
ist.
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Um
bei dem Gewindefräsen
eine exakte Gewindesteigung zu erzielen, ist es erforderlich, dass die
entlang der Z-Achse verlaufende Längsbewegung in einem genauen
und gleich bleibenden Verhältnis
zur Umdrehung der Arbeitsspindel erfolgt. Zweckmäßigerweise ist das Fräskopfgehäuse mit
einer eine Antriebswelle lagernden Hohlwelle drehfest verbunden,
die über
einen Rollengewindetrieb unter Zwischenanordnung eines Wechselradgetriebes
mit einem Vorschubmotor gekoppelt ist. Über das Wechselradgetriebe
kann der Vorschub in Richtung der Z-Achse und damit die Steigung des Gewindes
eingestellt werden.
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Zur Übertragung
der Drehbewegung zueinander fluchtenden als auch versetzten Achsen
ist die Antriebswelle mit der Arbeitsspindel kardanisch verbunden.
Aufgrund der Verbindung mittels Kardangelenken sind die Antriebswelle
und ein zugeordneter Hauptantriebsmotor ortsfest angeordnet, weshalb
die bewegten Massen verhältnismäßig gering
sind und gegebenenfalls auch große Drehmomente auf die Arbeitsspindel übertragen
werden können.
Zweckmäßigerweise
ist die Antriebswelle über
einen Zahnriementrieb mit einem Hauptantriebsmotor gekoppelt.
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In
Ausgestaltung ist das Werkzeugspannfutter durch einen Einsatz eines
Mehrspindelbohr- und Fräskopfes
ersetzt. Der Mehrspindelbohr- und Fräskopf kann unterschiedliche
Größen aufweisen
und mit einer unterschiedlichen Anzahl von Werkzeugen bestückt werden
und dient beispielsweise zur Bearbeitung von Radlagergehäusen von
Kraftfahrzeugen. Es können
demnach mehrere Bohrungen mit Gewinde gleichzeitig gefertigt werden.
Im Weiteren können verschiedene
Werkzeuge für
unterschiedliche Gewindegrößen im Mehrspindelkopf
eingesetzt sein. Somit kann ein Werkstück mit unterschiedlichen Gewinden
oder verschiedene Werkstücke
hintereinander gefertigt werden, ohne einen Werkzeugwechsel durchführen zu
müssen.
Aufwändige
Rüstzeiten
und Werkzeugwechselzeiten fallen damit weg. Dies hat im Weiteren
den Vorteil, dass die Bearbeitungszeit eines Werkstückes verhältnismäßig kurz
und die Herstellungsqualität
verbessert ist, da für
jede bestimmte Gewindegröße ein bestimmtes
Werkzeug verwendet werden kann.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung zum Gewindefräsen dadurch
gelöst,
dass der Spindelantrieb ortsfest angeordnet ist und eine Kardan-Gelenkwelle
vorgesehen ist, um den Antrieb auf die Arbeitsspindel zu übertragen.
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Dies
ist insofern vorteilhaft, als die bewegten Massen gering sind und
gegebenenfalls auch große Drehmomente
auf die Ar beitsspindel zu übertragen.
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Selbstverständlich kann
auch der Hauptantriebsmotor der Werkzeugspindel an der Verstelleinrichtung
direkt am Fräskopf
befestigt sein, wodurch eine Kardan-Gelenkwelle nicht erforderlich
ist. Dies gilt unter der Prämisse,
dass die geforderten Drehmomente erzeugt werden können und
der Hauptantriebsmotor mittels einer Steuerelektronik entsprechend
angesteuert werden kann.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch
zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung
ist nur durch die Ansprüche
definiert.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme
auf die zugehörigen
schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigt:
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1 Schnittansichten
der Bearbeitungsfolgen beim Bohrgewindefräsen mittels des erfindungsgemäßen Gewindefräskopfs,
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1a weitere
Schnittansichten der Bearbeitungsfolgen beim Bohrgewindefräsen mittels
des erfindungsgemäßen Gewindefräskopfs,
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2 eine
Seitenansicht einer Bohr- und Gewindefräseinheit zum Bohrgewindefräsen mit
dem Gewindefräskopf,
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3 eine
Vorderansicht der Bohr- und Gewindefräseinheit nach 2,
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4 eine
Schnittansicht der Bohr- und Gewindefräseinheit nach 2,
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5 eine
Rückansicht
der Bohr- und Gewindefräseinheit
nach 2,
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5a einen
Schnitt durch die Darstellung nach 5 gemäß der Linie
Va-Va
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6 eine
Schnittansicht eines Gewindefräskopfs
nach der Erfindung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
und
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7 eine
Vorderansicht der Darstellung nach 6.
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Nach 1 und 1a wird
zuerst ein Werkzeug 22, das sowohl zum Bohren als auch
zum Gewindefräsen
geeignet ist, bis zum Werkstück 4 im Schnellvorschubgang
angefahren, dann wird im zweiten Schritt ein Kernloch mit normaler
Vorschubgeschwindigkeit gebohrt und gesenkt, im dritten Schritt
wird das Werkzeug um ein Maß „g" zurückgezogen,
im vierten Schritt folgt eine radiale Zustellung um das Maß „e" auf den Gewindedurchmesser
(Anfahrschleife), im fünften
Schritt erfolgt ein Vorwärtsschub
zurück
um die Gewindesteigung bei gleichzeitiger Rotation des Werkzeugs
um die Mittelachse des Bohrlochs, im sechsten Schritt erfolgt ein
radiales Zurückführen des
Werkzeugs auf das Bohrzentrum (Ausfahrschleife) und im siebten Schritt
erfolgt ein Rückzug
aus der fertigen Gewindebohrung. Dieses Verfahren des Gewindefräsens besitzt
gegenüber dem
herkömmlichen
Verfahren zur Herstellung von Gewinden zahlreiche Vorteile: Es erlaubt
zum einen den universellen Einsatz in fast allen lang- oder kurzspanenden
Werkstoffen, wie beispielsweise Stahl, rostfreie Werkstoffe, kurzspanende Gusslegierungen (GG
und GGG), Aluminium und AlSi-Legierungen, Titan- und Nickellegierungen
und gehärtete
Werkstoffe. Auf diese Weise lassen sich sowohl links- als auch rechtslaufende
Gewinde sowie auch Außen-
und Innengewinde fertigen. Ein weiterer Vorteil ist bei einer ersten
Ausführungsform
eines für
dieses Verfahren geeigneten Universalwerkzeugs mit lediglich einer Fräsrille,
dass verschiedene Gewindegrößen bei gleicher
Steigung mit nur einem Werkzeug gefertigt werden können. Hier
fallen unnötige
Werkzeugwechsel weg.
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Grundsätzlich bedeutet
der Einsatz des Gewindefräsens
für den
Anwender reduzierte Werkzeugkosten durch weitgehend universellen
Werkzeugeinsatz. Beim Gewindefräsen
werden maßgenaue und
lehrenhaltige Gewinde bis annähernd
zum Bohrungsgrund erzeugt. Bis auf den Bereich der Einfahrschleife
von 1/4-Gang (90°)
oder 1/2-Gang (180°)
besitzen gefräste
Gewinde keinen Anschnittbereich. Ein entscheidender Vorteil des
Gewindefräsens
ist die hohe Prozesssicherheit. Da es sich um einen Fräsprozess
handelt, entstehen immer kurze Späne. Ein Spanknäul oder
Spanstau ist auch bei Problemwerkstoffen ausgeschlossen. Sollte
dennoch einmal ein Gewindefräser
brechen, so entsteht kein Ausschuss, da der Gewindefräser im Durchmesser
kleiner als die Kernlochbohrung ist, die Bruchstücke sich somit einfach entfernen
lassen und dasselbe Gewinde mit einem neuen Werkzeug fertiggefräst werden kann.
Beim Gewindefräsen
hat der Anwender die Möglichkeit,
auch große
Gewinde mit einer vergleichsweise kleinen Bohr- und Gewindefräseinheit zu
fertigen. Das Gewinde wird vom Werkzeug also in einer 360°-spiralförmigen Bewegung
in einem einzigen Arbeitsgang gefräst.
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Bei
der Herstellung eines verhältnismäßg großen Gewindes,
kann gemäß 1a die
erforderliche Kernlochbohrung bereits im Werkstück 22 vorgegossen
oder vorgebohrt sein
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Die
Bohr- und Gewindefräseinheit
nach 2 umfasst eine Schlitteneinheit 1 mit
einer Fräseinheit 2 und
einem Gewindefräskopf 3.
Die Bohr- und Gewindefräseinheit
steht auf einem in der 3 in der Vorderansicht zu sehenden
Schlittenunterteil 6, das ein Schlittenoberteil 7 mit
zwei Rollenumlaufeinheiten 8 auf Linearführungsschienen
führt.
Ein Rollengewindetrieb 9 in Z-Richtung sorgt für den Vorschub,
der von einem Vorschubmotor 32 angetrieben wird. Der Gewindefräskopf 3 weist
ein Fräskopfgehäuse 15 auf,
das in seinem Inneren ein Innengehäuse 16 auf Linearführungen
im Form von vier Schlittenlängsführungen 23 führt. Die
Schlittenlängsführungen 23,
die mit dem Fräskopfgehäuse 15 beim Gewindefräsen rotieren,
sind in der 2 in einer Position dargestellt,
in der sie eine Verschiebung in der X-Achse ermöglichen. Die radial exzentrische Verstellung
erfolgt aufgrund einer Verschiebung des Innengehäuses 16 auf diesen
Schlittenlängsführungen 23.
Ein Werkzeugspannfutter 21 mit dem eingespannten Werkzeug 22 zum
Bohren und Gewindefräsen
wird mittels eines Hauptantriebsmotors 33 angetrieben.
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Das
Fräskopfgehäuse 15 ist
gemäß 3 rechteckig
ausgestaltet und weist die Schlittenlängsführungen 23 auf. In
dem Fräskopfgehäuse 15 befindet
sich das Innengehäuse 16.
Dieses Innengehäuse 16 wird
von einer hydraulischen Verstelleinrichtung, die ein fluidischer
Linearantrieb ist, von zwei gegenüberliegenden hydraulischen
Plungerzylindern 17, 18 bzw. Hydraulikzylindern
eingespannt, die die radiale Verstellung mit tels einer in der 4 dargestellten hydraulischen
Steuereinheit 34 ausführen.
An dem Plungerzylinder 17 ist eine Verstellschraube 19 mit einer
Skalenscheibe 20 angeordnet, durch die sich der Verstellweg
des Plungerzylinders 17 einstellen lässt.
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In 4 ist
im Querschnitt der Gewindefräskopf 3 mit
der Verstelleinrichtung und der Fräseinheit 2 verdeutlicht.
Die Fräseinheit 2 umfasst
ein Gehäuse 10,
in dem eine Hohlwelle 11 gelagert ist. Die Hohlwelle 11 dient
zur Rotation des Fräskopfgehäuses 15 bei
der Ausführung
der spiralförmigen
Kreisbewegung beim Gewindefräsen.
Zum Antrieb des Werkzeugs 22 befindet sich innerhalb der
Hohlwelle 11 eine kugelgelagerte Antriebswelle 12,
die von dem Hauptantriebsmotor 33 über einen Zahnriementrieb 38 angetrieben
wird. Da sich eine Arbeitsspindel 14 im Innengehäuse 16 radial
mittels der Verstelleinrichtung verstellen lässt, verbindet eine Kardan-Gelenkwelle 13 die
Antriebswelle 12 mit der Arbeitsspindel 14. Die
Hohlwelle 11 wird über
ein Wechselradgetriebe, bestehend aus Stirnrädern 24, 25, 27, 28, 29a, 29b und
einem Wechselrad 27 von einem Vorschubmotor 32 angetrieben.
Um eine exakte Gewindesteigung zu erzielen, ist es erforderlich,
das Wechselrad 27 in Abhängigkeit von der gewünschten
Gewindesteigung auszutauschen. Zur Ansteuerung der hydraulischen
Plungerzylinder 17, 18 dient die hydraulische
Steuereinheit 34 mit Proportionalwegeventilen 35 sowie
hydro-elektrischen Druckschaltern 36, 37 an der
Fräseinheit 2.
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Da
die Exzentrizität
aufgrund diskreter radialer Werte erfolgt, wird keine aufwändige Rechnerleistung
benötigt,
um die Exzentrizität
zu berechnen. Vielmehr kann diese aufgrund der Verstellschraube 19 und
der Skalenscheibe 20 genau eingestellt werden. Es ist somit
eine hydraulisch-mechanische Steuerung einer kreisförmigen Bewegung
möglich und
zwar im Gegensatz zu einer 3D-Werkzeugmaschine, die einen Werkstücktisch
in X- und Y-Richtung in nur einer annähernden Kreisbahn, d.h. einem Vieleck,
fahren kann und im Wesentlichen von der Auflösung bzw. Genauigkeit des X-Y-Werkstücktisches
abhängig
ist. Je höher
die Auflösungsgenauigkeit
des X-Y-Werkstücktisches
ist, desto teuerer und aufwändiger
ist ein solcher Werkstücktisch.
Vorteil der Bohr- und Gewindefräseinheit
ist, dass sie als separate Maschine in Transferstraßen, in
Rundtakt- oder Sondermaschinen sowie an Vertikaldrehmaschinen und
Drehautomaten zum Bohren und Fräsen von
Gewindelöchern
auf einem Teilkreisdurchmesser eingesetzt werden kann. Bei solchen
Anwendungen kommen in der Regel teure X-Y-Werkstücktische nicht zum Einsatz.
Aufgrund des kostengünstigen
fluidischen Linearantriebs und der kostengünstigen wie einfachen Rotationsvorrichtung
ergeben sich niedrigere Investitionskosten. Die Fertigung von Serienteilen
mit Innengewinden ist wirtschaftlich.
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Bei
der alternativen Ausführungsform
mit mehreren Arbeitsspindeln 52 ist gemäß den 6 und 7 statt
der in der 4 gezeigten Lagerplatte 40 am
Gehäuse 10 eine
Lagerplatte 41 mit einem Mehrspindelbohr- und Fräskopf 47 zum
gleichzeitigen Bohren und Fräsen
mehrerer Gewindelöcher
angebaut. Auf der Lagerplatte 41 sind vier Distanzsäulen 42 aufgebaut,
an denen eine Grundplatte 43 mit Längsführungen 44 für die X-Richtung
und Längsführungen 45 für die Y-Richtung
befestigt sind. An den Längsführungen 44, 45 ist
eine Aufnahmeplatte 46 zur Aufnahme des Mehrspindelbohr-
und Fräskopfes 47 festgelegt.
Die Aufnahmeplatte 46 wird beim Gewindefräsen über einen
in der Arbeitsspindel 14 sitzenden, auf der Aufnahmeplatte 46 kugelgelagerten Mitnehmer 49 über ein
Lager 50 und einen Lagerflansch 51 in den X- und
Y-Richtungen in einem Kreis bewegt. Aufgrund der Exzentrizität mit dem
Maß „e", die die hydraulische
Verstelleinrichtung ausführt,
beschreibt das Innengehäuse 16,
das mit dem Mehrspindelbohr- und Fräskopf 47 über einen
Mitnehmer 49, ein Kugellager 50 und einen Lagerflansch 51 verbunden
ist, einen Kreis mit dem Radius „e". Die Arbeitsspindeln 52 des
Mehrspindelbohr- und Fräskopfes 47 werden über ein
auf dem Mitnehmer 49 sitzendes Stirnrad 54 und
die auf den Arbeitsspindeln 52 sitzenden Stirnräder 55 angetrieben.
Es können
neben den Sondermehrspindelköpfen
auch handelsübliche
Mehrspindelköpfe
verwendet werden.
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- 1
- Schlitteneinheit
- 2
- Fräseinheit
- 3
- Gewindefräskopf
- 4
- Werkstück
- 5
-
- 6
- Schlittenunterteil
- 7
- Schlittenoberteil
- 8
- Rollenumlaufeinheiten
- 9
- Rollengewindetrieb
- 10
- Gehäuse
- 11
- Hohlwelle
- 12
- Antriebswelle
- 13
- Kardan-Gelenkwelle
- 14
- Arbeitsspindel
- 15
- Fräskopfgehäuse
- 16
- Innengehäuse
- 17
- Plungerzylinder
- 18
- Plungerzylinder
- 19
- Verstellschraube
- 20
- Skalenscheibe
- 21
- Werkzeugspannfutter
- 22
- Werkzeug
- 23
- Schlittenlängsführung
- 24
- Stirnräder
- 25
- Stirnräder
- 26
- Wechselrad
- 27
- Stirnräder
- 28
- Stirnräder
- 29
- Stirnräder
- 30
- Schwenkhebel
- 31
- Zahnkupplung
- 32
- Vorschubmotor
- 33
- Hauptantriebsmotor
- 34
- Steuereinheit
- 35
- Proportionalwegeventil
- 36
- hydro-elektrische
Druck
-
- schalter
- 37.
- hydro-elektrische
Druck
-
- schalter
- 38
-
- 39
-
- 40
- Lagerplatte
- 41
- Lagerplatte
- 42
- Distanzsäule
- 43
- Grundplatte
- 44
- Längsführung
- 45
- Längsführung
- 46
- Aufnahmeplatte
- 47
- Mehrspindelbohr-
und
-
- Fräskopf
- 48
-
- 49
- Mitnehmer
- 50
- Kugellager
- 51
- Lagerflansch
- 52
- Arbeitsspindeln
- 53
-
- 54
- Stirnrad
- 55
- Stirnrad
- g
- Maß
- e
- Maß