DE2408826A1

DE2408826A1 - Schablonendrehmaschine

Info

Publication number: DE2408826A1
Application number: DE19742408826
Authority: DE
Inventors: Bernard Leguy; Jean-Pierre Vignaud
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1973-03-15
Filing date: 1974-02-23
Publication date: 1974-09-26
Also published as: JPS49121286A; PL90983B1; FR2221211A1; RO65491A; JPS5752162B2; GB1461321A; FR2221211B1; US3869946A; DE2408826B2; SU640644A3; IT1000691B; CS174236B2; DE2408826C3

Description

Ba 2749

Regie Nationale des Usines RENAULT Billancourt / Frankreich

Schablonendrehmaschine

Die Erfindung betrifft eine Schablonendrehmaschine zum Drehen von Werkstücken, die nicht zylindrisch sind und keine Drehform haben.

Die Maschine ist insbesondere zur Fertigbearbeitung von Kolben von Brennkraftmaschinen zur Herstellung in großer und mittlerer Serie geeignet.

Die Form von Kolben, die ursprünglich zylindrisch war, wurde mit der Zeit zu einem konischen Kopf und einem elliptischen Querschnitt weiterentwickelt. Unter Berücksichtigung verschiedener Überlegungen hinsichtlich der Abnutzung, der Wärmeausdehnung, der Auswuchtung und der Schmierung ist man zu einer noch komplizierteren Form gelangt.

Außerdem ist man dazu übergegangen, an der Stelle des Guß. einsatzes* eine Ausnehmung zur Aufnahm e des Kx plo ei ons ring es

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(segment de coup de feu) und eine spiralförmige Nut an dem hinteren Teil des Kopfes auszubilden.

Weiterhin ist es notwendig, eine Oberflächengüte zu verwirklichen und Maßtoleranzen mit sehr geringen maximalen und minimalen Grenzen zu erreichen.

Die Maschinenwerkzeugmacher und -hersteiler haben ihre Drehmaschinen weiterentwickelt und vervollkommnet, um die neuen besonderen Oberflächen unter Verwendung einfacher Modelle bzw. Schablonen, von Schablonen, die sich mit der doppelten Winkelgeschwindigkeit des Kolbens drehen, von sich mit der Geschwindigkeit des Kolbens drehenden Schablonen, die eine beliebige Oberfläche,jedoch ohne schroffe Änderungen^herstellen können, zu bearbeiten. Sie sind auch mit Schleifmaschinen ausgestattet, um die geforderte Oberflächengüte sicherzustellen.

Dennoch begrenzen bei den bekannten Maschinen das Gewicht der beweglichen Einrichtungen und die Flexibilität der Verbindungselemente (bzw. die Ansprechzeiten, wenn es sich um eine Formabtastung oder hydraulische oder pneumatische Transmissionen handelt) zwischen den Formabtastungsstiften der Schablone und des Werkzeugs die Drehgeschwindigkeit und damit die Produktionskapazität.

Außerdem sind die Maschinen Einzelmaschinen mit einer Spindel, die zum Einbau in eine Bearbeitungstransferstraße schlecht geeignet sind.

Die besonderen Bearbeitungsvorgänge wie die Ausbildung von Ausnehmungen für Einsätze und die Ausbildung von Nuten an dem hinteren Teil des Kopfes werden außerhalb der Maschinen für die Endbearbeitung der Oberfläche durchgeführt.

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Die Maßkorrektur infolge der Abnutzung des Werkzeugs mittels einer Meßvorrichtung ist bei diesen Maschinen nicht möglich.

Bei bestimmten neuen Maschinen ist, um die Trägheit der in abwechselnder Bewegung befindlichen Werkstücke zu verringern, die Kopierschablone nahe dem Werkstück angeordnet. Diese Schablone ist daher die meiste Zeit den Spänen ausgesetzt und die Schmierung des Abtaststiftes wird schlecht. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Abnutzung und oft die Notwendigkeit, die Drehgeschwindigkeit zu verringern.

Wenn die Schablone und der Abtaststift den Spänen ausgesetzt sind, ist es notwendig, den Abstand zwischen der Schablone und dem Werkstück zu erhöhen und damit die Trägheit der Werkstücke bei einer abwechselnden Bewegung. In diesem Fall ist es ebenfalls notwendig, die Drehgeschwindigkeit zu verringern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zuvor erwähnten Nachteile zu beseitigen.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Schablonendrehmaschine zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Werkzeugs, das einem Fühlstift zugeordnet ist, der von einer Kopierschablone geführt wird, gemäß der Erfindung durch ein Maschinenbett , an dem zwei parallele Spindeln drehbar angeordnet sind, die das Werkstück bzw. die Kopierschablone tragen, und einen Bearbeitungsschlitten, der aus einem Futter besteht, dessen Achse im wesentlichen gleich derjenigen der Kopierschablone ist, das längs dieser Achse verschiebbar und um diese Achse drehbar ist, das wenigstens mit einem Tragelement versehen ist, an dem in einer zu den Achsen den Spindeln senkrechten Ebene wenigstens ein Werkzeug außerhalb des Futters und wenigstens ein Fühlstift innerhalb des Futters befestigt ist, so daß jedes Werkzeug gleichzeitig einer Verschiebebewegung

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des Futters und einer relativen Schwenkbewegung infolge der Kopierschablone des Fühlstifts, dem es zugeordnet ist, unterworfen ist. .

Die Kopierschablone und das Werkstück können sehr nahe beieinander angeordnet werden und dennoch kann die Kopierschablone und der Formabtaststift bzw. der Fühlstift völlig in einem Schmiermittel, gegen Späne geschützt angeordnet werden, was hohe Drehgeschwindigkeiten ermöglicht.

Der das Werkzeug und den Fühlstift tragende Schlitten, die abwechselnden Bewegungen unterliegen, der so leicht wie möglich ist, ist ohne Reibung mit hoher seitlicher Festigkeit angeordnet, um einen hohen Frequenzdurchlaßbereich und damit die Anwendung hoher Schnittgeschwindigkeiten zu ermöglichen.

Es ist möglich, den Drehvorgang mit zwei aufeinanderfolgend benutzten Werkzeugen durchzuführen, eines für die Halbfertigung und eines für die Endfertigung.

Durch die schnelle Bearbeitung und durch die Verringerung von Totzeiten kann man daher eine hohe Produktion erreichen.

Die Maschine kann auch in eine Bearbeitungstransferstraße eingebaut werden.

Außerdem hat man die Möglichkeit, außer der richtigen Profilierung der Umfangsoberfläche des Werkstücks besondere Bearbeitungsvorgänge durchzuführen, die ein schnelles Vorrücken des Werkzeugs erfordern, wie die Ausbildung von Ausnehmungen für Einsätze und von Spiralnuten am hinteren Teil der Kolben durchzuführen.

Auch ist es möglich, automatisch Maßabweichungen infolge der Abnutzung des Werkzeugs oder von Wärmeausdehnungen mit

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Einrichtungen zu korrigieren, die von einer Meßvorrichtung gesteuert werden.

Weiterhin ist es möglich, außer den oben erwähnten Werkzeugen zur Profilierung Abstichwerkzeuge anzuordnen und fortschreitende Einstichbewegungen durchzuführen, um z.B. die Ausnehmungen der Kolbenringe auszubilden.

Die Maschine gemäß der Erfindung ist einfach aufgebaut und zugänglich, so daß die Herstellungs-, Arbeits- und Wartungskosten verringert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 14 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Kolbens einer Brennkraftmaschine,

Figur 2 einen Vertikalschnitt der Schablonendrehmaschine gemäß der Erfindung,

Figur 3 eine Vorderansicht der Schablonendrehmaschine, die mit zwei weiteren Maschinen des gleichen Typs zusammengebaut ist,

Figur 4 einen Querschnitt der lösbaren Halterung der das Werkzeug und den Fühlstift tragenden Stange mit zwei halbelastischen Membranen,

Figur 5 einen Querschnitt der lösbaren Halterung der das Werkzeug und den Fühlstift tragenden Stange mit einer halbelastischen Membran und einem Lager,

Figur 6 einen Querschnitt einer abgewandelten "Ausführungsform der Werkzeug- und Fühlst!fthaiterung,

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Figur 7 eine Aufsicht des oberen Lagers des Putters der Werkstückspindel,

Figur 8 einen Querschnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7,

Figur 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 2,

Figur 10 eine abgewandelte Ausfuhrungsform der in Fig. gezeigten Vorrichtung,

Figur 11 eine perspektivische Darstellung mehrerer zusammengebauter Drehmaschinen, in/ der die Werkstücke und die Druckkolben schematisch dargestellt sind,

Figur 12 eine Aufsicht, aus der die Anordnung von Abstichwerkzeugen bzw. Werkzeugen zur Abschrägung von Kolbenringnuten hervorgehen.

Figur 13 eine Seitenansicht längs des Pfeils F in Fig. mit Abstichwerkzeugen, und

Figur 14 eine Seitenansicht längs des Pfeils F in Fig. mit Abschrägungswerkzeugen.

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Fig. 1 zeigt das Werkstück, das aus einem Kolben eines Wärmemotors besteht und einen Schaft 1 mit einer glatten Oberfläche und einen Kopf 2 mit Nuten zur direkten Aufnahme von Kolbenringen und einem Gußeinsatz 4, in den ein Explosionskolbenring !eingesetzt wird.

Die Drehmaschine gemäß der Erfindung, die in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, dient zur Bearbeitung der Außenfläche des Schaftes 1 des Kopfes 2 und zur Bildung der Kolbenringnuten 3.

Die Drehmaschine gemäß der Erfindung bestehe aus einem C-förmigen Bett 5, das nach vorne durch einen Abschnitt 5a verlängert ist, der zwei Bohrungen 6 und 7 mit parallelen vertikalen geometrischen Achsen 8 und-9 aufweist. In der Bohrung 6 ist um die Achse 8 mittels Lagern IO und 11 drehbar ein Futter 12 angeordnet, das eine exzentrische Bohrung 13 längs einer Achse 14 parallel zur Achse 8 hat. In dieser Bohrung 13 mit der Achse 14 ist in hydrodynamischen Lagern 15 und 16 oder dergleichen eine Spindel 17 angeordnet, die mittels einer Spitze 18 das Werkstück trägt, das an der Spitze 18 durch eine Stange 20 eines Druckzylinders 21 gehalten wird, der dazu dient, während der Bearbeitung das Werkstück 19 an der Spitze 18 der Spindel 17 zu halten. Die Spitze 18 ist mit Diamantspitzen versehen, die es ermöglich en, den Kolben, dadurch, daß er an der Stirnseite seines Kopfes haftet, anzutreiben. Es können auch andere Werkstückbefestigungseinrichtungen (z.B. Dorne) verwendet werden. Die Kolbenstange 20 muß mit einem nicht gezeigten Element versehen sein, das die Drehung des Kolbens 19 ermöglicht.

In der Bohrung 7 mit der Achse 9 des Abschnitts 5a des Bettes ist ein Futter 22 angeordnet, das von einer Mutter 24 gegen eine Schulter 23 gehalten wird und das mittels Lagern 26, 27 eine Drehspindel 25 aufnimmt.

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An der Drehspindel 25 ist in bekannter Weise eine zu kopierende Schablone ' 28 befestigt.

Die Befestigung der Spindel 25 ist vorzugsweise gleich der der Spindel 17, damit die Verschiebungen der beiden Spindeln die gleichen sind, so daß so die relative Lage des Werkstücks 19 und der Schablone28in der Höhe umgeändert bleibt.

Die Spindeln 17 und 25 sind durch ein geeignetes Verbindungselement mit Zahnscheiben 29 und 30 verbunden, die durch einen Zahnriemen 31 verbunden sind. Auf der gleichen Achse wie die Scheibe 30 sitzt eine Scheibe 32, die durch einen Riemen mit einer Scheibe 34 verbunden ist, die am Ende der Welle eines Motors 35 sitzt, der an dem Bett 5 befestigt ist.

Die Scheiben 29 und 30 können, wie in der Zeichnung gezeigt ist, den gleichen Durchmesser und die gleiche Anzahl von Zähnen haben, um die Werkstückspindel und die Schablonenspindel 25 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit zu drehen. Es ist auch bei einer Winkelgeschwindigkeit gj der Werkstückspindel 17 möglich, der schablonerepLndelggeine Winkelgeschwindigkeit von -^r-, "^T"i ~*Τ~ ··* ^zu verleihen.

In bestimmten Fällen kann sich die Modellspindel 25 niit2tj_f3_<j.. drehen, und unabhängig von der erhaltenen Lösung arbeitet die Kopiervorrichtung entsprechend.

Das Futter 12 kann durch Einrichtungen, die später beschrieben werden, verstellt werden:

um bei der Montage der Maschine einen ParalleIitatsfehler der Achse der Spindel 12 und derSchablonenspindel 25 zu korri gieren;

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um den Mittenabstand der Spindeln 17 und 25 von Hand oder automatisch zu regulieren, wenn ein Werkzeug ausgewechselt wird, oder um die Abnutzung eines Werkzeugs auszugleichen oder eine Abweichung des Durchmessers des folgenden Werkstücks z.B. durch eine Verschiebung des Bettes auszugleichen;

um schnell den Mittenabstand der Spindeln 17 und 25 zu ändern und so schnelle Einstiche und Rückbewegungen des Werkstücks durchzuführen;

um der Achse des Futters 12 und der Achse der Schablonenspindel. 25 einen geringen Winkel zu verleihen und eventuell einen Fehler der Schablone zu korrigieren.

An dem Futter 22 ist an einem seiner Enden ein Werkzeugschlitten verschiebbar angeordnet, der aus einem Bearbeitungsfutter 36 besteht, das die Schablone 28 umgibt und das mit einer Mutter 37 verbunden ist, in die eine Spindel 38 angreift, die von einem Motor 39 gedreht wird. Das Futter 3_t6 hat an seiner Außenseite Keilnuten 40, mit denen es in entsprechende Nuten eines Ringes.41 eingreift, der an dem Bett 5 drehbar befestigt ist und der eine Zahnung hat, mittels der er mit einer Zahnstange 42 in Eingriff steht, die von einem Druckzylinder 43 betätigt wird, der an dem Bett 5 befestigt ist. Diese Anordnung ermöglicht es, dem Futter 36 längs der Achse 9 eine Verschiebebewegung und um die Achse 9 eine Drehbewegung aufgrund der Keilnuten 40 zu verleihen, die sie drehfest mit dem Ring 41 verbinden, der von der Zahnstange 42 betätigt wird.

An dem Bearbeitungsfutter 36 sind Nocken 44 befestigt, die auf elektrische Steuerkontakte für verschiedene Vorgänge wie Anhalten des Antriebsmotors zum Drehen der Spindeln 17 und 25, Anhalten des vertikalen Vorschubs, Umkehr des vertikalen Vorschubs und Drehung des Bearbeitungsfutters 36 usw. wirken.

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An dem Bearbeitungsfutter 36 ist wenigstens ein lösbarer Einsatz 45 befestigt, der wenigstens ein Werkzeug und einen Fühlstift trägt, die in einer Ebene xx, senkrecht zu den Achsen 8 und 9 der Spindeln verlaufen.

Der Einsatz 45, der im einzelnen in Fig. 4 gezeigt ist, besteht aus einem Support 46, der an dem Bearbeitungs futter 36 durch Schrauben 47 und Bolzen 48 befestigt ist. Der Support trägt mittels elastischer Membrane 49 und 5O, die mittels Schrauben 51, 52 befestigt sind, eine Stange 53 an einem oder mehreren Elementen, die an einem ihrer Enden ein Werkzeug 54 oder Werkzeuge 54, 54' trägt.(die in den Fig. 5 und 6 sichtbar sind), die mit dem Werkstück 19 in Berührung kommen können, sowie an dem anderen Ende einen Fühlstift 25, der die Schablone 28 berührt.

Die elastischen Membrane 49, 50 bestehen aus einer dünnen Metallfolie.·

Eine Feder Ji6, die an dem Support 46 anliegt, drückt die Stange 53 in Richtung der SdEfoline 28 zurück, damit der Fühlstift 55 ständig ander ScheHone anliegt.

Eine der beiden Membrane 49 und 50, im Prinzip die Membran auf der Seite des Werkzeugs wird einerseits an dem Support 46 und andererseits an der Stange 53 derart gehalten, daß die Stange 53 an einer Drehung gehindert wird. Eine dieser Membrane, insbesondere die Membran 49, hat keine öffnung, um die Dichtheit des Futters 36 sicherzustellen. Die Schablone 28 und der Fühlstift 55 bleiben so gegen Staubteile und Späne geschützt, und es ist möglich, sie durch Besprengen oder Zerstäuben von öl zu schmieren.

Es genügt, die Schrauben 47 oder die Muttern der Bolzen 48 zu lösen, um den Einsatz 45 auszuwechseln und zu der Scha blone 28 zu gelangen.

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Um insbesondere auf der Seite derSchablone28 den axialen Platzbedarf zu verringern, kann der Einsatz 45 nur eine einzige Membran 49 oder 50 aufweisen. Im Falle der Fig. 5 verwendet man nur die Membran 49, wobei die Stange 53 am anderen Ende in einem Lager 57 geführt ist, das mit dem Support 46 verbunden ist, und die Feder 56 liegt an dem Support 46 und an einem Ring 58 an, der mit der Stange 53 verbunden ist.

Wenn die Stange 53 zwei Werkzeuge 54, 54· trägt (Fig. 5 und 6) wird die Spitze des Werkzeugs 54 in die Ebene der Achsen 14 und 8 für den Abwärtshub des Bearbeitungsfutters 36 und die Durchführung eines Halbbearbeitungsdurchlaufs gelegt.

Dann wird durch Drehen des Futters 36 um einen Winkel A am unteren Totpunkt die Spitze des Werkzeugs 54' in die Ebene der Achsen 14 und 8 gelegt. Während des Aufwärtshubs des Futters 36 führt das Werkzeug 54· den Endbearbeitungsdurchgang durch.

Wenn man nur ein Werkzeug 54 an der Stange 53 (Fig. 4) befestigt, trägt das Futter nur einen einzigen Einsatz 45, falls die Drehmaschine nur einen einzigen Vorgang (HaIbbearbeitung oder Endbearbeitung) durchführt und der Arbeitsdurchlauf erfolgt nur während des Abwärtshubs. Eine Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Futters 36 um einen Winkel A, wie zuvor erwähnt wurde, wird im unteren Totpunkt durchgeführt, um das Werkzeug während des Aufwärtshubs von dem Werkstück zu lösen.

Es ist auch möglich, zwei Einsätze 45, 45', die um einen Winkel B von z.B. 45° versetzt sind, wie in den Fig. 5 und 12 gezeigt ist, zu befestigen, wenn die Drehmaschine zwei Vorgänge ( Halbbearbeitung und Endbearbeitung), durchführt. Der Durchlauf für die Halbbearbeitung erfolgt

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beim Abwärtshub des Werkzeugs 54 und im unteren Totpunkt wird das Futter 36 um den Winkel B gedreht, um das Endbearbeitungswerkzeug 54 mit dem Werkstück in Berührung zu bringen und den Endbearbeitungsdurchgang während des Aufwärtshubs des Futters durchzuführen.

Die Werkzeuge 54, 54" und die Fühlst if te können an Hubüberoder -untersetzungshebeln befestigt sein.

■Fig. 6 zeigt einen Einsatz 45 mit im wesentlichen der aleichen Ausbildung wie derjenige der Fig. 4, bei dem die Stange die Werkzeuge 54, 54' trägt, die durch Membrane 49, 50 geführt sind.

Um eine Achse 65, die mit dem Support 46 verbunden ist, ist ein Hebel 66 schwenkbar gelagert, der einen Fühlstift 55 trägt, wobei die Feder 56 die Berührung der Stange 53 mit dem Hebel 66 und die Berührung des Fühlstifts 55 mit der Schablone 28 sicherstellt.

Im Falle der Fig. 6 muß das Kopiermodell um den Winkel Qp gegenüber der Anordnung der Fig. 5 und 6 versetzt sein.

Das obere Lager 10 (Fig. 7, 8) des Futters 12, das die Werkstückspindel aufnimmt, ist gegenüber der Achse des Futters 12 bei 67 leicht exzentrisch.

Durch Drehung des Lagers 10 kann man die Neigung des Futters 12 leicht ändern und damit praktisch die Parallelität der Achsen der Spindeln 17 und 25 verwirklichen. Man kann so einen Parallelitätsfehler hervorrufen, um einen kleinen Aus füh rungs fehler der Schablone zu korrigieren. Die Winkel des Parallelitätsfehlers werden in üblicher Weise mit einer Vergleichsvorrichtung gemessen und können markiert werden.

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Die Skala 68, die in Fig. 7 gezeigt ist, ermöglicht es so, von vornherein notwendige Korrekturen bei einer Änderung der Schablone im Laufe der Fabrikation durchzuführen. Wenn die Einstellung durchgeführt ist, wird das Lager IO durch Keile 69, 69a festgehalten.

Fig. 9 zeigt eine erste Ausführungsform der Steuervorrichtung 70 zur Änderung des Mittenabstandes der Spindeln 17 und 25.

Diese Vorrichtung weist eine Stange 71 auf, die um eine Achse 72 an dem Futter 12 schwenkbar und in dem Abschnitt 5a des Bettes verschiebbar gelagert ist. Die Stange weist eine Schulter %3 auf, an der ein Ende einer Feder 74 anliegt, die am anderen Ende an dem Abschnitt 5a des Bettes anliegt. An dem zur Schulter 73 entgegengesetzten Ende hat die Stange 71 eine Anschlagscheibe 74a, die an der Schulter 75 des Abschnitts 5a des Bettes zur Anlage kommen kann.

Auf diese Weise wird das Futter 12 von der Feder 74 ständig in Drehrichtung vorgespannt.

Auf der zur Anlenkstelle 72 diametral gegenüberliegenden Seite ist das Futter 72 mit einem Gelenk 76 versehen, an dem eine Stange 77 anliegt, die der Feder 74 entgegenwirkt.

Die Stange 77 trägt ein Gewinde 78, das in ein Innengewinde 79 eines Kolbens eines Druckzylinders geschraubt ist, dessen Körper 81 mit dem Abschnitt 5a des Bettes verbunden ist. Eine Handkurbel 82, die mit der Stange 77 verbunden ist, ermöglicht es, diese zu drehen, um das Futter 12 zu drehen und damit, da die Achse 14 der Spindel 17 bezüglich der ,Achse 8 des Futters exzentrisch ist, den Mittenabstand der Spindeln 17 und 25 zu ändern.

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Außerdem ermöglicht es die Bewegung des Kolbens 80, eine schnelle Drehung des Futters 12 und damit eine rasche Verringerung des Mittenabstandes der Spindeln 17 und .25 zu erhalten, der man nach einer beliebigen Zeitdauer eine schnelle Rückbewegung auf das Ausgangsmaß folgen lassen kann.

Maßteilungen 83, die eine Feineinstellvorrichtung bilden, ermöglichen es, von vornherein alle gewünschten Mittenabstände zu erhalten.

Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform der Fig. 9, bei der die Feder 74 und die Betätigungseinrichtungen, die denjenigen der Fig. 9 gleich sind, nicht dargestellt sind.

Nur die Einrichtungen zur Betätigung des Gelenks 76 sind verschieden' und bestehen aus einer Druckstange 84, die ein Gewinde 85 hat, mittels dem sie in ein Ende einer Mutter 86 geschraubt und in dieser geführt ist, die mit dem Abschnitt 5a des Bettes verbunden ist, und die an ihrem anderen Ende in einem Lager 87 geführt ist, das mit dem Bett verbunden ist.

An dem dem Gelenk 76 entgegengesetzten Ende hat die Stange 84 einen Rändelring 88, der es ermöglicht, die Stange 84 von Hand zu drehen und sie so vor- und zurückzuschieben, um das Futter 12 in der einen oder anderen Richtung entsprechend den Angaben der Maßteilungen 89 zu drehen.

An der Stange 84 ist eine Zahnung 90 vorgesehen, die mittels eines Ritzels 91 mit einem Ritzel 92 in Eingriff steht, das auf der Welle eines Schrittmotors 93 sitzt.

Durch Steuerung des Motors 93 mit einer Meßvorrichtung ist es möglich, den Mittenabstand der Spindeln 17 und 25 zu

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korrigieren, um die Abnutzung des Werkzeugs zu kompensieren.

Es ist auch möglich, mehrere rasche Änderungen des Mittenabstand der Spindeln 17 und 25 jeweils durch schnelle Rückbewegung zum Ausgangspunkt zu erhalten.

Weitere Vorrichtungen,.um schnelle Vor- und Rückbewegungen des Werkzeugs durchzuführen, die von den beiden zuvor beschriebenen verschieden sind, sind naheliegend. Die gesamte Spindel --Mutter-Anordnung kann durch einen Dreh- oder Verschiebe-Druckzylinder, einen Elektromagneten oder einen auf die Spindel oder die Mutter wirkenden Motor verschoben werden. Eines der beiden Elemente, die Mutter oder die Spindel, kann durch Drehung gegenüber dem anderen Element durch einen Druckzylinder, einen Elektromagneten oder durch einen beliebigen, elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Motor verstellt werden.

Die Werkstückspindel 17 wird am Ende der Bearbeitung durch bekannte oder nicht bekannte, nicht beschriebene Einrichtungen eingestellt, um die Maße durch gegenüber der Maschine weitergeschaltete Einrichtungen kontrollieren zu können, und um das neue Werkstück ebenfalls durch gegenüber der Maschine weitergeschaltete Einrichtungen genau einstellen zu können.

Die Fig. 12, 13 und 14 zeigen, wie es möglich ist, an dem Futter 36 Werkzeuge zur Bearbeitung von Kolbenringnuten 3 an Kolben 19 von Brennkraftmaschinen zu befestigen.

Anstelle der Einsätze 45, 45', die die Werkzeuge 54, 54' tragen, wird ein Einsatz 59 befestigt, der Abstichwerkzeuge 60 (Fig. 13) trägt, die durch Schrauben 63 für die seitliche Lage und durch hintere Druckschrauben 62 eingestellt und durch Schrauben 61 festgelegt werden.

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Fig. 14 zeigt einen Werkzeugsupport an dem Werkzeuge 64 zum Abschrägen der Nuten 3 befestigt sind. Am Ende des
Abwärtshubs nach den Oberflächenbearbeitungsvorgängen
wird das Futter 36 schnell um einen Winkel C gedreht, um das Werkzeug 54 zu lösen und die Werkzeuge 60 beinahe mit dem Werkstück in Berührung zu bringen. Dieser schnellen Bewegung folgt eine langsame Drehung, die durch nicht gezeigte, bekannte Einrichtungen wie einen Durchsatzregler zur pneumatischen oder hydraulischen Steuerung eines
Gleichstrommotors durchgeführt wird.

Am Ende des Hubs erfolgt ein kurzer Anhalt und dann werden die Werkstücke 60 zurückbewegt.

In Fig. 11 ist eine Produktionseinheit dargestellt, bei der die Maschinengestelle 5 nebeneinander angeordnet sind, um einen Block 9 4 mit C-förmigem Querschnitt zu bilden, der an seiner Vorderseite die Spindeln 17 aufweist, die im gleichen Abstand angeordnet sind und die die Werkstücke 19 tragen. An dem oberen Teil sind gegenüber den Spindeln die Druckzylinder 21 angeordnet, die die Werkstücke gegen die Spitze der Spindeln 17 drücken. Auf diese Weise ist es möglich, diese Produktionseinheiten in eine Bearbeitungstransferstraße einzubauen.

Eine Transportschiene kann ihre Versorgung, nämlich den Transport von Werkstücken einer Gruppe für die Halbbearbeitung zu einer Gruppe für die Endbearbeitung und den
Abtransport, sicherstellen.

Diese Schablonendrehmaschinen sind insbesondere zur Bearbeitung von Kolben von Brennkraftmaschinen geeignet.
Sie können genau die äußere "Tonnen"-Form der Werkstücke verwirklichen und ermöglichen die Durchführung von Bearbeitungsvorgängen, die schnelle Vor- und Rückbewegungen von Werkzeugen und am Hubende langsame Einstichvorgänge erfordern.

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Sie können in dieser oder in vereinfachter Form als Fertiqdrehmaschinen oder als Drehmaschinen zur wiederholten Bearbeitung von Werkstücken aller Art verwendet werden.

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Claims

Ansprüche

/ 1. iSchablonendrehmaschine zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Werkzeugs, das einem Fühlstift zugeordnet ist, der von einer Kopierschablone geführt wird, gekennzeichnet durch ein Maschinenbett (5), an dem zwei parallele Spindeln (17, 25) drehbar angeordnet sind, die das Werkstück (19) bzw. die Kopierschablone (28) tragen, und einen Bearbeitungsschlitten, der aus einem Futter (36) besteht, dessen Achse im wesentlichen gleich derjenigen der Kopierschablonenspindel (25) ist, das längs dieser Achse verschiebbar und um diese Achse drehbar ist, das wenigstens mit einem Support (k5)versehen ist, an dem in einer zu den Achsen (8, 9) der Spindeln (17, 25) senkrechten Ebene wenigstens ein Werkzeug (54) außerhalb des Futters und wenigstens ein Fühlstift (55) innerhalb des Futters befestigt ist, so daß jedes Werkzeug (54) gleichzeitig einer Verschiebebewegung des Futters (36) und einer relativen Schwenkbewegung infolge der Koölersctiablone (28) des Fühlstifts (55) , dem es zugeordnet ist, unterworfen ist.
2. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (54) und der Fühlstift (55) mit einer Stange (53) verbunden sind, die in einer Ebene, die zu den Spindeln (17, 25) im wesentlichen senkrecht verläuft, mittels elastischer Elemente verschiebbar ist, die die Verstellung der Stange an dem .Support (45) nur längs ihrer Achse zulassen, das lösbar an dem Bearbeitungsfutter befestigt ist, und daß die Stange (53) der Wirkung einer Feder (56) unterworfen ist, die an dem Support ( 45)anliegt und den Fühlstift (55) gegen die Schablone (28) hält.

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3. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungsfutter einen Innenraum begrenzt, der mit dem Außenraum in Verbindung steht, so daß die Schablone und Fühlstifte in dem Innenraum abgedichtet und geschmiert angeordnet werden können.
4. Drehmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Elemente, an denen die Stange (53) befestigt ist, die das Werkzeug (54) und den Fühlstift

(55) trägt, aus elastischen Membranen (49, 50), insbesondere aus Metallmembranen bestehen.
5. Drehmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (53) , die das Werkstück und den Fühlstift trägt, an der einen Seite in einem Lager (57) geführt ist und an der anderen Seite von einer elastischen Membran (49) gehalten wird.
6. Drehmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Werkzeuge, das eine (54·) zur Halbbearbeitung und das andere (54) zur Endbearbeitung am Ende der Stange (53) befestigt sind, die am anderen Ende einen Fühlstift (55) trägt.
7. Drehmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (54, 54') und der Fühlstift (55) an der Stange mittels eines Hubüber- oder -untersetzungshebels befestigt sind.
8. Drehmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungsfutter (36) mehrere Support (45, 45', 59) für winkelmäßig versetzte Werkzeuge trägt, deren Werkzeuge durch Drehung des Futters (36) in die Arbeitsstellung gebracht werden.

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9. Drehmaschine nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungsfutter (36) an der einen Seite in einer festen Hülse (22) geführt ist, die mit dem Maschinenbett (5) verbunden ist, und an der anderen Seite von einem Lager, das ebenfalls mit dem Maschinenbett (5) verbunden ist, geführt wird und mit einer Mutter (37) drehfest verbunden ist, in die eine Spindel (38) eingreift, die von einem Antriebsorgan (39) in Drehung versetzt wird.
•10. Drehmaschine nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungsfutter (36) wenigstens eine Nut (40) aufweist, mit der es in einem Ring (41) drehbar gelagert ist, der von einem Antriebsorgan (43) gedreht wird.
11. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückspindel (17) in einem drehbaren Futter (12) drehbar und exzentrisch gelagert ist.
12. Drehmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Lager des Futters (12) der Werkstückspindel (17) ein exzentrisches Lager (10) ist, dessen Drehung es ermöglicht, den Winkel der geometrischen Achsen (8 und 9) der Werkstückspindel (17) und der das Kopiermodell tragenden Spindel (25) zu ändern.
13. Drehmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Futters (12) der Werkstückspindel (17) mittels einer Mutter (79) , die mit dem Maschinenbett verbunden ist, und einer Spindel (78) erfolgt, die in der Mutter (79) verstellbar ist und deren Ende gegen ein Gelenk (76) des Futters (12) entgegen der Wirkung einer Gegenfeder (74) drückt, die sich an dem Maschinenbett (5) abstützt.
14. Drehmaschine nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (79) und die Spindel (78) mit

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einer Antriebseinrichtung (80, 81) verbunden ist, die die Verstellung des Futters zur Durchführung von schnellen Vor- und Rückbewegungen des Werkzeugs steuert.
15. Drehmaschine nach Anspruch 14, -dadurch gekennzeichnet, daß die .Mutter (79) mit einem Kolben (80) eines Druckzylinders verbunden ist.
16. Drehmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (84) mit einem Ritzel (90) verbunden ist, das mit einem Ritzel (92) in Eingriff steht, das auf der Welle eines Drehmotors (9 3) sitzt.
17. Drehmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan, das auf die Spindel-Mutter-Anordnung (84, 86) wirkt und von einer Meßvorrichtung gesteuert wird, eine automatische Korrektur der Abmessungen des Werkstücks ermöglicht.
18. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Werkstückspindel (17) mittels einer Scheibe (29) erfolgt, die sich in festen Lagern des Maschinenbetts dreht und deren Bewegung durch eine Transmission auf die Spindeln übertragen wird.
19. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (60, 64) an dem Bearbeitungsfutter (36) starr befestigt sind, um Bearbeitungen bei langsamen Vorschub der Werkzeuge durch langsame Drehung des Bearbeitungsfutters (36) zu ermöglichen.
20. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenbett aus einem flachen, C-förmigen Element besteht, das mit weiteren Elementen zur Bildung einer Maschine mit mehreren Spindeln zusammensetzbar ist.

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21. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

sich die Werkstückspindel (17) und die Sebablonenspindel (25) . mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen. ■

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