DE1777084C3 - Einrichtung zum Fertigdrehen des Halsabschnitts sowie der Kugel eines Kugelzapfen-Rohlings auf einer Drehmaschine - Google Patents

Description

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Kugelzapfen, die aus einer Kugel und einem an diese angesetzten Schaft bestehen, werden in großen Mengen für Kugelgelenke im Maschinenbau, im Kraftfahrzeugbau, in der Feinmechanik und für viele weitere Zwecke benötigt. Sie bestehen aus der Kugel selbst und dem an sie angrenzenden Halsabschnitt des Schaftes, welche beiden Teile sorgfältig bearbeitete und maßhaltige Oberflächen besitzen müssen, insbesondere der Übergang zwischen Halsausrundung und Kugel ohne Grat oder scharfe Kante ausgeführt sein muß, sowie aus dem Kegelteil und dem Gewinde- bzw. Nietzapfenabschnitt, welche in dieser Reihenfolge an den Halsabschnitt anschließen. Halsabschnitt, Kegelabschnitt und Gewindezapfenbzw. Nietzapfenabschniu bilden den Schaft des Kugelzapfens.

Bei der Fertigung von Kugelzapfen geht man so vor, daß zunächst ein Rohling des Kugelzapfens hergestellt wird und dann der Halsabschnitt des Schaftes und die Kugel selbst fertiggedreht werden. Zu diesem Zweck spannt man den Gewindezapfen- oder Nietzapfenabschnitt oder auch den Kegelabschnitt in das Futter einer Drehmaschine ein und stützt, wenn dies möglich oder erforderlich ist, das kugelseitige Ende mit einer Körnerspitze ab, welche im Reitstock der Drehbank sitzt. Auf der Drehmaschine wird bei dem herkömmlichen Verfahren ein erstes Werkzeug für das Fertigdrehen des Halsabschnitts in einem Kreuzsupport geführt; der Vorschub des Werkzeugs beim Verfahren des Kreuzsupporis längs des Maschinenbettes wird durch eine erste Steuereinrichtung gesteuert, z.B. durch eine Schablone, weiche abgetastet wird. Ferner ist unter der Kugel und gegebenenfalls etwas geneigt dazu ein Kageldrehapparat mit einem zweites Werkzeug für das Fertigdrehen der Kugel angeordnet Der Kugeldreaapparat besteht aus einem Drehsupport, an welchem mit Hilfe einer Werkzeughalterung ein Drehwerkzeug befestigt ist. Der Drehsupport ist um eine Achse schwenkbar, weiche ihrerseits mit dem Zentrum der fertigzudrehenden Kugel fluchtet. Beim Fertigdrehen der Kugel wird der Drehsupport mit dem Werkzeug um diese Achse geschwenkt, gewönnlich unter Steuerung durch eine zweite Steuereinrichtung. Die Schneide des Drehwerkzeugs beschreibt dabei eine kreisförmige Bahn mit einem Radius, der durch den Abstand der Werkzeugspitze von der Drehachse des Drehsupports vorgegeben ist. Es laufen also die Arbeitsgänge ab:

1. Einspannen des Rohlings; die beiden Werkzeuge befinden sich dabei in ihrer Ausgangsstellung für den jeweiligen Arbeitsgang;

2. Fertigdrehen des Halsabschnitts mit dem ersten Werkzeug unter Steuerung des Kreuzsupports durch die erste Steuereinrichtung, wobei das zweite Werkzeug zunächst arretiert bleibt;

3. Rücklauf des ersten Werkzeugs in seine Ausgangsstellung und Fertigdrehen der Kugel, gesteuert von der zweiten Steuereinrichtung;

4. Rücklauf des zweiten Werkzeugs in seine Ausgangsstellung und Arretieren desselben (die umgekehrte Abfolge ist freilich auch möglich);

5. Ausspannen des Werkstücks.

Es ist nach dieser Methode jedoch nicht möglich, den Übergang vom Hals zur Kugel ohne scharfe Kante auszuführen, weil an der Stelle die von den zwei verschiedenen Werkzeugen geschaffenen Oberflächen sich schneiden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehmaschine zum Fertigdrehen des Halsabschnitts sowie der Kugel eines Kugelzapfen-Rohlings auszubilden mit einem auf eine Kugelachse zentrisch einstellbaren Drehsupport nebst eingespanntem Drehwerkzeug, einem längs des Maschinenbettes verschiebbaren Kreuzsupport, dessen Querschlitten in Abhängigkeit von der Bewegung des Längsschlittens gemäß einer gewünschten Form des Halsabschnittes über eine maschinenfeste Schablone sowie einen an dem Querschlitten vorgesehenen Anschlag gesteuert ist, und einer Umsteuereinrichtung zum zeitlich aufeinanderfolgenden Antrieb des Drehsupports sowie Kreuzsupports nebst Rückführung in die Grundstellung, wobei diese Drehmaschine einen vereinfachten Arbeitsablauf und verringerte Rüstzeiten gewährleisten, sowie Werkstücke mit besserer Maßhaltigkeit und gratfreiem Übergang vom Halsabschnitt zum Kugelprofil liefern soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Drehmaschine gelöst, bei der der Drehsupport nebst zugehörigem Drehwerkzeug, welches in Grundstellung des Drehsupports gegen den Kugelhals anliegt, unmittelbar auf dem Querschlitten des Kreuzsun-

ports angeordnet ist und daß über die Umsteuereinrichtung die Bewegung des längsschlittens des Kreuzsupports stillsetzbar sowie die Drehbewegung des Drehsupports einleitbar ist.

Beim Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Drehbank wird der Drehsupport zunächst in der AusgangsstcKung für das Fertigdrehen der Kugel arretiert und der Kreuzsupport in die Ausgangsstellung für das Fertigdrehen des Halsabschnitts gebracht. Sodann wird nach Einspannen des Rohlings der HaIsabschnitt unter Steuerung des Kreuzsupportvorschubs durch eine erste Steuereinrichtung fertiggedreht und der Kreuzsupport in dieser Endstellung des Werkzeugs, die zugleich Ausgangsstellung für das Fertigdrehen der Kugel ist, arretiert. Danach wird der Drehsupport entarretiert, die Kugel mittels des gleichen Werkzeugs, jedoch unter Steuerung des Drehsupportvorschubs durch eine zweite Steuereinrichtung fertiggedreht, und schließlich werden Drehsupport mit Drehwerkzeug sowie Kreuzsupport in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt, so daß das Werkstück ausgespannt werden kann.

Der Steuereinrichtung des Kreuzsupports ist in der Endstellung desselben vorzugsweise eine Signalübertragungsvorrichtung zugeordnet, die die Entarretierung des Drehsupports und den Beginn des Kugel-Fertigdrehens auslöst. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß das Drehwerkzeug praktisch nicht stillgesetzt wird, wodurch ein sehr sauberer und glaUer Übergang vom Halsabschnitt zum Kugelprofil erzielt wird.

Man erkennt, daß die erfindungsgemäße Drehbank einen vereinfachten Aufbau besitzt bzw. eine einfachere Konstruktion bezüglich der Werkzeughalterung aufweist, da nur noch ein einziges Drehwerkzeug benötigt wird. Die Rüstzeit wird dadurch verringert; die Maßhaltigkeit des Halsabschnittes ist durch die Arretierstellung des Drehsupports gegeben, für welche (einmalige) Einstellung ein genaues Einrichten nicht ins Gewicht fällt.

In der Zeichnung ist halbschematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt.

F i g. 1 zeigt die Vorrichtung mit dem Kugelzapfen in Seitenansicht, und

Fig.2 stellt die Anordnung von Fig. 1 in Draufsicht dar.

Schematisch sind als Teile der Drehmaschine die Spindel 10 des Spindelstocks mit der Spannvorrichtung 12 erkennbar, ferner die Körnerspitze 14 des Reitstocks. Der Kugelzapfen-Rohling 16 ist in der Spannvorrichtung 12 mit seinem Gewindezapfenoder Nietzapfenabschnitt 16' eingespannt und am kugelseitigen Ende durch die Körnerspitze 14 abge-

stützt Die Körnerspitze ist nicht in jedem Fall zwingend erforderlich; dies richtet sich nach den Abmessungen des Kugelzapfens und der gewünschten Genauigkeit.

Auf dem Bett 18 der Drehmaschine ist der Kreuzsupport 20 angeordnet, umfassend den Längsschlitten 20' und den Querschlitten 20". Der Querschlitten 20" trägt den Drehsupport 22 mit der schwenkbaren Werkzeughalterung 22'. In diese ist das Drehwerkzeug 24 eingespannt.

Schematisch ist in F i g. 2 die Schablonensteuerung 26 für den Kreuzsupport angedeutet; die Steuereinrichtung für den Drehsupport 22 ist der Klarheit der Darstellung wegen li'-h: gr eigt. Derartige Steuereinrichtungen sind an sich bekannt und bilden keinen Teil der Erfindung.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Drehbank ist oben ausführlich geschildert worden; in den Figuren sind das Drehwerkzeug und seine Halterung in der Ausgangsstellung für den Dreharbeitsgang ge-

zeigt, nachdem der Kugelzapfen-Rohling 16 eingespannt worden ist. Mittels der Steuereinrichtung für den Kreuzsupport 20 dreht das Drehwerkzeug 24 zunächst unter Längs- und Querverschiebung der Schlitten 20' bzw. 20" den Halsabschnitt des Kugelzapfens fertig, so daß sich ein Profil gemäß der gestrichelten Linie A ergibt. Danach wird der Kreuzsupport arretiert, und zwar sowohl der Längsschlitten 20' als auch der Querschlitten 20", wobei die Achse C mil dem Mittelpunkt M der Kugel fluchtet.

Dann dreht das Drehwerkzeug das Kugelprofil fertig (gestrichelte Linie B). Für den Rücklauf in die Ausgangsstellung wird das Drehwerkzeug im Schnellvorschub durch die Bewegung sowohl des Kreuzsupports als aui:h des Drehsupports geführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung für eine Drehmaschine zuiu Fertigdrehen des Halsabschnittes sowie der Kugel eines Kugelzapfen-Rohlings mit einem auf eine Kugelachse zentrisch einstellbaren Drehsupport nebst eingespanntem Drehwerkzeug, einem längs des Drehbankbettes verschiebbaren Kreuzsupport, dessen Querschlitten in Abhängigkeit von der Bewegung des Längsschlittens gemäß einer gewünschten Form des Halsabschnittes über eine drehbankfeste Schablone sowie einen an dem Querschlitten vorgesehenen Anschlag gesteuert ist, und einer Umsteuereinrichtung zum zeitlich aufeinanderfolgenden Antrieb des Drehsupports sowie Kreuzsupports nebst Rückführung in die Grundstellung, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehsupport (22) nebst zugehörigem Drehwerkzeug (24), welches in Grundstel- ao lung des Drehsupports gegen den Kugelhals (16) anliegt, unmittelbar auf dem Querschlitten (20") des Kreuzsupports (20) angeordnet ist und daß über die Umsteuereinrichtung die Bewegung des Längsschlittens (20') des Kreuzsupports (20) stillsetzbar sowie die Drehbewegung des Drehsupports (22) einleitbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuereinrichtung des Kreuzsupports (20) in der Endstellung desselben eine Signalübertragungsvorrichtung zugeordnet ist, die die Entarretierung des Drehsupports (22) und den Beginn des Kugel-Fertigdrehens auslöst.