DE1477599C - Gewindestrehlvorrichtung für eine selbsttätige Drehbank - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gewindestrehlvorrichtung für eine selbsttätige Drehbank mit gemeinsamer Anordnung der die Längs- und Querbewegungen eines Werkzeugschlittens steuernden Längsvorschubkurve und Abhebekurve auf einer Hilfswelle, die über ein auswechselbares Zahnradgetriebe von der Arbeitsspindel antreibbar und mittels einer die Zustellkurve für den Werkzeugschlitten aufweisenden Nockenwelle der Drehbank ein- und auskuppelbar ist.

Zu dieser Gattung von Gewindestrehlvorrichtungen für selbsttätige Drehbänke gehört die durch die deutsche Patentschrift 834 313 bekannte Gewindeschneidvorrichtung für eine selbsttätige Drehbank mit einer von der Arbeitsspindel über ein auswechselbares Zahnradgetriebe angetriebenen Hilfswelle, die über ein Schneckengetriebe umlaufende Träger von Steuerflächen zum Längsverschieben des Werkzeugschlittens entsprechend der Gewindesteigung und zum Zurückziehen des Werkzeuges quer und längs zum Werkstück am Ende eines Durchlaufs antreibt. Weiter weist diese Vorrichtung eine selbsttätige Einrichtung zum Zustellen des Werkzeuges für die Spantiefe vor jedem Werkzeugdurchlauf sowie selbsttätige Stillsetzmittel beim Erreichen der gewünschten Spantiefe auf. Der umlaufende Träger besteht aus einer Triebwelle mit zwei Nutentrommeln, von denen die eine unveränderlich ist und die Anstell- und Rückzugsbewegung des Werkzeugs steuert und die andere auswechselbar ist und die Längsbewegung des Werkzeugs steuert. Auf der Nockenwelle der Drehbank sind die Tiefenstellung des Werkzeugs regelnde Nokken und Mittel befestigt, die eine Kupplung zwischen der Triebwelle und der Arbeitsspindel steuert. Mit dieser bekannten Vorrichtung ist es zwar möglich, jede vorkommende Gewindelänge und Steigung zu schneiden, jedoch müssen bei einem anderen zu schneidenden Gewinde nicht nur Stirnräder ausgewechselt werden, sondern es muß auch die Leitkurve für Steigung und Länge ausgewechselt werden. Neben dem dafür erforderlichen Zeitaufwand muß vor allem

ίο für jede Gewindeart eine solche Leitkurv» angefertigt und auf Lager gehalten werden.

Auch ist durch die deutsche Auslegeschrift 1101 093 eine Gewindestrehleinrichtung mit einem im Strehlgang hin- und im Rücklauf herbeweglichen, ein Werkzeug tragenden Träger bekannt, der über einen Leitantrieb längsbewegbar und nach jedem Strehlgang abhebbar und nach jedem Rücklauf zustellbar ist. Zur Steuerung des den Stahl zum Gewindeschneiden tragenden Schlittens ist eine Leitspindel vorgesehen, die ihrerseits aber durch einen Mechanismus betätigt wird, der einen großen Aufwand an Kupplungen und Leitkurven sowie einen komplizierten Aufbau von mechanischen und hydraulischen Teilen erfordert.

Weiter steht bei der durch die deutsche Patentschrift 267 174 bekannten Vorschubanordnung für den Support von Drehbänken mit einer einstellbaren Führung zur Beeinflussung der Vorschubeinrichtung die Führung mit dem Support in zwangläufiger Verbindung, so daß jede ohne entsprechende Drehung der Drehbankspindel bewirkte Verschiebung des Supports eine Beeinflussung der Vorschuborgane durch die Führung zur Folge hat. Mit dieser bekannten Anordnung können zwar Gewinde beliebiger Steigung geschnitten werden, und es kann die Steigung kontinuierlich verändert werden. Durch Wechselräder kann die Umdrehung der Spindel auf eine den Vorschub eines Supports bewirkende auswechselbare Welle im veränderbaren Übersetzungsverhältnis übertragen werden, wobei der Vorschub auch in Abhängigkeit von der Winkellage einer Nutenschiene verändert wird. Mit dieser Anordnung ist es aber nicht möglich, einen geschlossenen Arbeitszyklus beim Schneiden eines Gewindes zu steuern.

Demnach weisen die bekannten, umlaufende Steuerkulissen aufweisenden Gewindeschneidvorrichtungen den Mangel auf, daß zum Schneiden von Rechts- und Linksgewinden bzw. von Innen- und Außengewinden nicht nur entsprechend der Gewindesteigung Zahnräder durch andere, sondern auch, wenn sich die Gewindelänge ändert, die eine Kulisse durch eine andere ersetzt werden muß. Dieses Ersetzenmüssen der einen Kulisse durch eine andere erhöht zwangläufig die Stillstandzeit der Maschine und die Lagerhaltung, denn es müssen entsprechend den verschiedenen Gewindelängen verschiedene Kulissen auf Lager gehalten werden, wobei Kulissen für das Herstellen von Rechts- und Linksgewinden und Kulissen für das Herstellen von Außen- und Innengewinden vorgesehen sein müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, da; stete Auswechseln der Leitkurve für Gewinde verschiedener Länge zu vermeiden und gleichzeitig dif Herstellung und Lagerhaltung einer Mehrzahl vor

Kurven einzusparen.

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäi darin, daß die Längsvorschubkurve aus einer in de die Abhebekurve tragenden Nutentrommel an eine

Stirnfläche eingearbeiteten, in sich geschlossenen Leitkurve gebildet ist, sowie aus einem in dieser geführten Zapfen, der an einem quer verschiebbaren Schlitten angeordnet und mit einer an sich bekannten, in verschiedene Winkellagen einstellbaren Nut mit in diese eingreifendem Gleitstein versehen ist, der an dem freien Ende einer mit dem Werkzeugschlitten verbundenen Schubstange befestigt ist.

Gegenüber einer Gewindeschneidvorrichtung für eine selbsttätige Drehbank der eingangs genannten Art besteht der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt darin, daß bei einem Wechsel des zu schneidenden Gewindes nicht mit dem Auswechsein von Zahnrädern gleichzeitig auch die Leitkurve, die den Längsvorschub des Werkzeugschlittens und damit die Gewindelänge bestimmt, ausgewechselt werden muß, denn bei der Erfindung bleibt die Leitkurve stets dieselbe, und die Vorschublänge des Werkzeugschlittens wird mittels der verstellbaren Schrägnut eingestellt. Auf diese Weise ist es nicht mehr erforderlich, für jede vorkommende Gewindelänge und -Steigung eine besondere auswechselbare Leitkurve anzufertigen und auf Lager zu halten.

Die mittlere Länge der in der Stirnfläche der Nutentrommel vorgesehenen Leitkurve sollte nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung aus zwei Abschnitten zusammengesetzt sein, von denen der eine Längenabschnitt die Form einer Spirale hat und doppelt so lang ist wie der andere Längenabschnitt. Dabei entspricht die Länge des längeren Längenabschnitts der maximal auftretenden Länge eines Gewindes, die auf einem Werkstück vorzusehen ist.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles nachstehend erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Aufsicht auf die antreibbaren EIemente eines erfindungsgemäß ausgebildeten, einer an sich bekannten Drehbank zugeordneten Gewindestrehlvorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

F i g. 3 eine Vorderansicht des das Schneidwerkzeug tragenden Schlittens,

F i g. 4 eine Ansicht auf die eine Stirnfläche der erfindungsgemäß ausgebildeten Nutentrommel.

Die das Werkstück 51 tragende, antreibbare Arbeitsspindel 1 (Fig. 1) treibt über Zahnräder 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 8 eine Hilfswelle 10 an. Diese Hilfswelle 10 treibt ihrerseits über Zahnräder 11, 12 oder über einen Schneckentrieb eine Hülse 13 an, die leer auf einer Steuer- bzw. Hilfswelle 14 umläuft. Eine Klauen- oder Zahnkupplung 15 gestattet es, die Hilfswelle 14 mit der Hülse 13 in Wirkverbindung zu bringen. Diese Kupplung 15 ist im Sinne Eingreifen durch eine Feder 16 belastet und kann durch einen Hebel 17 geöffnet werden, der bei 18 schwenkbar gelagert ist und an seinem anderen Ende eine Rolle, einen Zapfen 19 od. dgl. trägt, die bzw. der in der Bewegungsbahn einer Nase 20 liegt, die auf einer Trommel 21 festgelegt ist, welche andererseits eine zweite Nase 22 trägt, die auf eine Rolle, einen Zapfen 23 od. dgl. einwirkt, der an einem Hebel 24 festgelegt ist, welcher bei 25 schwenkbar gelagert ist und über eine Haken-Zapfen-Verbindung 26, 27 mit dem Hebel 17 in Wirkverbindung bringbar ist. Die Trommel 21 ist auf der Nockenwelle 28 der Drehmaschine festgelegt.

Wenn der Gewindeschneidvorgang beginnen soll, verschwenkt die Nase 22, die auf die Rolle 23 od. dgl. trifft, den Hebel 24, der die Verbindung 26, 27 löst. Nachdem der Hebel 17 frei ist, bewirkt die Feder 16 das Einrücken der Klauenkupplung 15 und somit das Drehen der Hilfswelle 14. Nach Beendigung des Gewindeschneidvorganges rückt die Nase 20, deren Winkelabstand zur Nase 22 in geeigneter Weise festgelegt ist, die Kupplung 15 aus und legt den Hebel 17 wieder fest.

Die Zahnräder 4, 5, 6, 7, 8 und 9 sind auswechselbar, um verschiedene Übersetzungsverhältnisse zu erreichen, wodurch die Veränderung der Drehzahl der Hilfswelle 14 gegenüber der Drehzahl der Arbeitsspindel 1 ermöglicht und die Gewindesteigung für das Schneiden von ein- oder mehrgängigen Gewinden bestimmt wird.

Während der Aufbau der Gewindestrehlvorrichtung, wie vorstehend beschrieben, dem Stande der Technik entspricht, wird nun auf der Steuerwelle 14 eine Nutentrommel 29 vorgesehen, die außer der dem radialen Verschieben des Werkzeugschlittens 42 dienenden Anstell- und Abhebkurve 30 eine in ihrer einen Stirnfläche vorgesehene, geschlossene, teilweise spiralförmige Leitkurve 31 aufweist, in die ein mit einem horizontal bzw. in Richtung der Hilfswelle 14 längsverschiebbaren Schlitten 32 verbundene Rolle, Zapfen 31' od. dgl. eingreift. Der Schlitten 32 trägt eine winkeleinstellbare, mit einer Nut 33' versehene Scheibe 33.

In der Nut 33' ist der Gleitstein 34 einer Schubstange 35 mit angelenktem Pleuel 37 geführt, welches am längsverschiebbaren Werkzeugschlitten 36 angelenkt ist. Befindet sich die Scheibe 33 in der in der Zeichnung dargestellten Lage gegenüber dem Schiit ten 32, so können Außen-Rechtsgewinde der maximal möglichen Gewindelänge hergestellt werden. Wird die Scheibe 33 gegenüber dem Schlitten 32 in der einen oder anderen Richtung verschwenkt, dann kann die zu schneidende Gewindelänge der gewünschten Länge angepaßt werden.

Wird die Scheibe 33 gegenüber dem Schlitten 32

aus der dargestellten Lage um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn verstellt, so ist es möglich, Innen-Linksgewinde mit einer Länge herzustellen, die der maximal möglichen Gewindelänge entspricht.

Selbstverständlich ist es auch möglich, dafür zu sorgen, daß das Gleitstück 34 in der Ausgangsstellung, d. h. zu Beginn des Gewindeschneidens am anderen Ende der Nut 33' steht. In diesem Fall muß dafür gesorgt werden, daß die Nutentrommel 29 gegenüber der Hilfswelle 14 in eine zweite Lage gebracht wird, die dem Rückweg des Werkzeuges 50 (F i g. 1) entspricht und beispielsweise 82° beträgt. In die Anstell- und Abstellkurve 30 greift eine Rolle 38 od. dgl. ein, die auf einer Stange 39 gelagert ist, die mittels einer Pleuelstange 40 eine Kurvenscheibe 41 zum Hin- und Herbewegen des quer verschiebbaren Gewindewerkzeugschlittens 42 steuert, wodurch das Strehlwerkzeug in dem einen oder anderen Sinne, je nachdem, ob es sich um das Schneiden eines Innen- oder Außengewindes handelt, in Stellung gebracht oder zurückgezogen wird.

Auf der Nockenwelle 28 der Drehmaschine ist in bekannter Weise eine Kurvenscheibe 43 zur Steuerung und Regelung der Gewindetiefe festgelegt. Diese Kurvenscheibe 43 ist dazu bestimmt, den Werkzeugschlitten 44 gegenüber der Führung 45 derart passend zu placieren, daß gemäß dem Gewindedurchmesser

und der Anzahl der Durchgänge der von der Nutentrommel 29 festlegbare Ausgangspunkt der Arbeitsvorgänge genau bestimmt werden kann. Die Kurvenscheibe 43 bewirkt die Zustellung des Werkzeuges 50 und damit das Ändern der Gewindetiefe. Die Kurvenscheibe 43, die bei Änderung des Durchmessers des zu bearbeitenden Werkstückes bzw. des Gewindedurchmessers durch eine andere zu ersetzen ist, wirkt über einen zweiarmigen Hebel 46 auf den Werkzeugschlitten 44. Eine Einstellschraube 47 mit Mikrometerteilung bestimmt die Lage des Gewindeschneidwerkzeuges gegenüber dem Werkstück. Die Kurvenscheibe 43 legt auch die Anzahl der Durchgänge fest, die das Werkzeug ausführen muß.

Verschiedene Mittel können zum genauen Einstellen der Neigung der Nut 33' verwendet werden, von der der Lauf des das Gewindeschneidwerkzeug tragenden Schlittens 36 abhängt, sei es unter Verwendung eines Sinushneals oder unter Verwendung von Endmassen zwischen den beiden Anschlagschienen 48 und 49 (s. Fig. 3), von denen die eine an dem das Gewindeschneidwerkzeug 50 tragenden Schlitten 36, die zweite an dem festen, als Führung dienenden Bettschlitten 45 angeordnet ist. Das Werkstück ist mit 51 bezeichnet (Fig. 1).

Es soll nun noch kurz auf die Gestaltung der Leitkurve 31 (Fig. 4) eingegangen werden. In der Stirnfläche 52 der Nutentrommel 29 ist die schon vorstehend erwähnte, durch Kopierfräsen erzeugte Leitkurve 31 vorgesehen. Die Rolle 31', die auf einem Zapfen 31" in geeigneter Weise gelagert ist, läuft in der Leitkurve 31 um, wenn die Hilfswelle 14 umläuft, so daß, da der Zapfen 31" am Schlitten 32 festgelegt ist, dieser Schlitten 32 in Längsrichtung der Hilfswelle 14 eine horizontal gerichtete Hin- und Herbewegung ausführt. F i g. 4 zeigt die Rolle 31' in der Stellung, die der Ausgangsstellung entspricht. Wird nun die Nutentrommel 29 um den Winkel α gedreht, der beispielsweise in Abhängigkeit von der Gestaltung der Anstell- und Abhebkurve 30 zu 20° bemessen ist, dann kommt das Werkzeug 50 mit dem Werkstück 51 in Berührung. Beim weiteren Umlaufen der Nutentrommel 29 gleitet die Rolle 31' durch den Längenabschnitt, der dem Winkel β entspricht und der beispielsweise 240° beträgt. Die mittlere Länge dieses Längenabschnittes entspricht der maximalen Gewindelänge, die mit der erfindungsgemäß gestalteten Strahlvorrichtung an dem Werkstück 51 erzeugt werden kann. Beim Weiterbewegen der Steuerkurvenscheibe 29 um den Winkel a_v der gleich dem Winkel α ist, wird das Werkstück 50 vom Werkstück abgehoben und dann auf dem Weg, der dem Winkel γ entspricht, in die Ausgangsstellung zurückbewegt. Der Winkel γ entspricht dem in der Beschreibung erwähnten Winkel von 80°, um den die Nutentrommel 29 gegenüber der Hilfswelle 14 verstellt werden muß, wenn ein anderes Gewinde zu schneiden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gewindestrehlvorrichtung für eine selbsttätige Drehbank mit gemeinsamer Anordnung der die Längs- und Querbewegungen eines Werkzeugschlittens steuernden Längsvorschubkurve und Abhebekurve auf einer Hilfswelle, die über ein auswechselbares Zahnradgetriebe von der Arbeitsspindel antreibbar und mittels einer die Zustellkurve für den Werkzeugschlitten aufweisenden Nockenwelle der Drehbank ein- und auskuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsvorschubkurve aus einer in der die Abhebekurve (30) tragenden Nutentrommel (29) an einer Stirnfläche (52) eingearbeiteten, in sich geschlossenen Leitkurve (31) gebildet ist sowie aus einem in dieser geführten Zapfen (31'), der an einem quer verschiebbaren Schlitten (32) angeordnet und mit einer an sich bekannten, in verschiedene Winkellagen einstellbaren Nut (33') mit in diese eingreifendem Gleitstein (34) versehen ist, der an dem freien Ende einer mit dem Werkzeugschlitten (36) verbundenen Schubstange (35) befestigt ist.

2. Gewindestrehlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Länge der in der Stirnfläche (52) der Nutentrommel (29) vorgesehenen Leitkurve (31) in zwei Abschnitte aufgeteilt ist, von denen der eine Längenabschnitt (Winkel ß) die Form einer Spirale hat und doppelt so lang ist wie der andere Längenabschnitt (Winkel α-Fa₁