DE2614966C3

DE2614966C3 - Fräsmaschine zum Einfräsen von am Umfang von um eine Achse umlaufender Werkstücke gleichmäßig verteilten Längsnuten o.dgl

Info

Publication number: DE2614966C3
Application number: DE19762614966
Authority: DE
Inventors: Karl 5600 Wuppertal Lieser
Original assignee: Wera Werk Hermann Werner GmbH and Co KG
Current assignee: Wera Werk Hermann Werner GmbH and Co KG
Priority date: 1976-04-07
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1979-03-29
Also published as: DE2614966B2; DE2614966A1; FR2347138B1; JPS52122985A; FR2347138A1; GB1534250A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Fräsmaschine zum Einfräsen von am Umfang von um eine Achse umlaufender Werkstücke gleichmäßig verteilten Längsnuten oder dergleichen, bei welche ein Fräszahn und das Werkstück unter Relativvorschub um zueinander so lenkrecht stehende Achsen mit der Nutenteilung entsprechend unterschiedlichen Drehzahlen umlaufen und bei welcher von einem den Vorschub durchführenden Werkstücksupport eine teleskopierbare Antriebswelle ausgeht deren antriebsseitiges Ende an eine Zwischenwelle mit Antriebsscheibe gekuppelt ist

Die Vorteile einer derartigen durch die DE-OS 21 514 bekannten Ausgestaltung bestehen darin, daß zufolge des Synchronlaufes von Fräszahn und Werkstück sowohl die Nuten als auch deren Teilungsabstand in höchstem Maße genau gearbeitet werden können. Allerdings trifft diese Tatsache nur für eine achsparallele Formgebung am Werkstück zu. Nicht erzeugen läßt sich dagegen auf einer solchen Fräsmaschine ein spitzwinklig zur Werkstückachse liegender Nutenver- es lauf, so daß es also nicht möglich ist, an zylindrischen Werkstücken schraubengangförmige Nuten zu fräsen oder an Kugelköpfen geradlinig verlaufende Nuten zu

fertigen.

Eine Fräsmaschine, bei welcher sowohl geradlinige Nuten als auch Schrägverzahnungen an Werkstücken herstellbar sind, ist durch die DE-AS 17 52 789 bekannt Dort ist eine mit einem Taster zusammenwirkende Steuerschablone an einem gesonderten Querschlitten vorgesehen. Allerdings kann mittels dieser Fräsmaschine jeweils nur eine Nut an dem Werkstück gefertigt werden. Bei jeder Teildrehung der Teilscheibe verlagert sich über einen Zahntrieb der Querschlitten, was über die an diesem befestigte Steuerschablone zu einer Teilbewegung der Werkstückspindeln führt Bei dieser Lösung sitzt das als hydraulisches Gerät ausgebildete Antriebsaggregat an dem auf dem Maschinentisch verstellbar angeordneten Werkstückspannkopf. Während des Betriebes werden von der Steuerschablone größere Kräfte auf das hydraulische Gerät übertragen, was eine stabile, kostenaufwendige Bauform erfordert

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fräsmaschine der vorausgesetzten Art so auszugestalten, daß in einfacher, ggfs. sogar zum nachträglichen Anbau geeigneter Bauform unter günstiger Ausnutzung der gattungsgemäß vorhandenen Antriebselemente für den Werkstücksupport eine Umstellbarkeit auf Schrägverzahnung gegeben ist derart, daß die zur Schrägverzahnung notwendige Zusatzdrehung von einem stationär angeordneten Antriebsaggregat aitgeht

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die mit einer Schrägverzahnung versehene Zwischenwelle in einer entsprechend verzahnten, in der Bohrung der Antriebsscheibe axial unverschiebbar gelagerten Büchse mit Hilfe einer Zylinder-Kolben-Einheit in Achsrichtung verschiebbar ist

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist eine gattungsgemäße Fräsmaschine zum Einfräsen von am Umfang von um eine Achse umlaufender Werkstücke gleichmäßig verteilten Längsnuten oder dergleichen von vergrößertem Einsatzbereich geschaffen. Es können mittels einer einzigen Fräsmaschine sowohl gercilinig verlaufende als auch schraubengangförmige Nuten an stabförmigen Werkstücken gefräst werdea Es is* auch bei Kugelköpfen möglich, geradlinig gerichtete Nuten zu fertigen. Die sowieso vorhandene Antriebskeilwelle ist ausgenutzt für die Relatiwerdrehung bzw. die vorwärts oder rückwärts gerichtete Phasenverschiebung im Synchronlauf von Werkstück und Fräszahn. Die teleskopierbare Antriebskeilwelle gestattet es, auch das antriebsseitige Ende derselben zu verlagern. Hierbei wird gleichzeitig die die Schrägverzailnung aufweisende Zwischenwelle mitgenommen, und da sie mit der verzahnten Büchse der Antriebsscheibe kämmt führt dieses zu der vorerwähnten Relatiwerdrehung bzw. vorwärts oder rückwärts gerichteten Phasenverschiebung im Syn chronlauf, je nachdem in welche Richtung die Zwischenwelle geschoben wird. Das Antriebsaggregat für den Werkstückantrieb kann somit stationär bleiben trotz Verlagerung der Zwischenwelle. Es läßt sich daher günstigst an der Fräsmaschine unterbringen, und der Werkstücksupport bleibt von einem solchen Antrieb befreit Die die Verschiebung des antriebsseitigen Endes der Antriebskeilwelle bewirkende Zylinder-Kolben-Einheit braucht nicht stark dimensioniert zu werden, da schon mit geringem Kraftaufwand eine Verlagerung der Zwischenwelle innerhalb der Büchse der Antriebsscheibe durchführbar ist Sodann !besteht die Möglichkeit eines nachträglichen Anbaues bei bereits gelieferten gattungsgemäßen Fräsmaschinen, ohne hohe Kosten zu

verursache.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß das MaB der Verschiebung durch Abtastung eines zusammen mit dem Vorschub des Werkstücksupport bewegten, an sich bekannten Lineals erfolgt Es ist dabei 5 möglich, die Abtastung durch eine Elektronik zu spreizen oder zu verzerren.

Bautechnisch ist es von Vorteil, daß eine Lasche zur Kupplung der Zwischenwell;; mit der achsparallel zur Zwischen welle angeordneten Zylinder-Kolben Einheit ι ο an dem Kreuzgelenkkopf der Antriebskeilwelle angreift Demgemäß erfüllt die Lasche eine Doppelfunktion: Einerseits dient sie mit zur Kupplung von Zwischenwelle und Antriebskeilwelle und andererseits als Angriffspunkt für die Eine genaue Phasenverschie- is bung und damit das Herstellen maßgenauei Nuten an Werkstücken ist dadurch en eicht, daß die Lasche durch in Bohrungen des Zwischenwellen-Lagerbocks ragende Stäbe gegen Drehung gesichert ist

Schließlich besteht ein vorteilhaftes Merkmal noch darin, daß der mit dem Lineal zusammenarbeitende Taster und der das Druckmittel-Aggregat tragende Zwischenwellen-Lagerbock an einem gemeinsamen an die Maschine ansetzbaren Träger angeordnet sind. Dies bringt günstige Voraussetzungen für einen nachträglichen Anbau an bereits gelieferte gattungsgemäße Fräsmaschinen.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Ansicht der erfindungsgemäßen Fräsmaschine,

F i g. 2 ein mittels der Fräsmaschine hergestelltes, als Verbindungswelle ausgebildetes Werkstück mit schraubengangförmig verlaufenden Nuten,

F i g. 3 die klappfigürliche Seitenansicht der F i g. 2,

F i g. 4 eine Ansicht eines Werkstückes mit Kugelkopf und darin eingearbeiteten geradlinigen Nuten,

F i g. 5 die klappfigürliche Seitenansicht der F i g. 4, F i g. 6 eine Ansicht gegen den Werkstückantrieb,

F i g. 7 die klappfigürliche Seitenansicht von links der Fig. 6,

Fig.8 einen Längsschnitt durch den Antrieb im Bereich der Zwischenwelle,

F i g. 9 eine teilweise Draufsicht auf F i g. 6 und

Fig. 10 eine der Fig.8 entsprechende Darstellung, jedoch bei verlagerter Zwischenwelle.

Die Fräsmaschine besitzt das Fubgestell 1, in dem nicht dargestellte Antriebsaggregate untergebracht sind. Mittels dieser werden der Fräszahn 2 und das Werkstück 3 unter Relatiworschub um zueinander so senkrecht stehende Achsen mit der Nutenabteilung entsprechend unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben. Ein Variation des Synchronlaufes ist durch geeignete Stellmittel bewerkstelligbar.

Auf der Tischfläche des Fußgestells 1 befindet sich der ss Werkzeugkopf 4 zum Einspannen der den Fräszahn 2 tragenden Fräserwelle S. Das senkrecht zur Fräserwelle ausgerichtete Werkstück-Spannfutter 6 lagert auf dem Werkstücksupport 7, welcher auch die Antriebsräder für das Spannfutter 6 aufweist Der Werkstücksupport 7 ist in zwei Richtungen verlagerbar, und zwar in Richtung auf die Fräserwelle 5 hin und zurück und in Querrichtung hierzu. Zu diesem Zweck dienen Schlittenführungen 8 bzw. 9.

In Umdrehung versetzt werden die nicht dargestellten Antriebsräder für das Spannfutter 6 von einer teleskopierbaren Antriebskeilwelle 10. Hierzu greift der eine Kreuzgelenkkopf 11 an der Abtriebsstelle I des Werkstücksupports 7 an, während der andere Kreuzgelenkkopf 12 der Antriebskeilwelle 10 im Bereich der Lasche 13 mit der Zwischenwelle 14 gekuppelt ist Diese mit einer Schrägverzahnung versehene Zwischenwelle

14 sitzt in der mit einer entsprechenden Innenzahnung

15 ausgestatteten, axial unverschieblichen Büchse 16, die drehfest die Antriebswelle 17 trägt Die Büchse 16 ist drehbar in dem Zwischenwellen-Lagerblock 18 gehaltert welcher seinerseits auf dem an die Fräsmaschine ansetzbaren Träger 19 sitzt

Mittels des um die Antriebsscheibe 17 gelegten verzahnten Flachriemens 20 ist die Büchse 16 und damit auch die Zwischenwelle 14 in Umdrehung welche Umdrehung auf die Antriebskeilwelle 10 übertragen wird.

An dem Zwischenwellen-Lagerbloci- 1? befinden sich zwei Führungsgehäuse 21, 22 deren Bohrungen 23 die an der Lasche 13 angreifenden Stäbe 24 führen. Die Lasche 13 kann sich dadurch also in Relation zur Zwischenwelle 14 nicht verdrehen. An der Lasche 13 greift die Kolbenstange 25 der an dem Zwischenwellen-Lagerbock befestigten Zylinder-Kolben-Einheit 26 an, vergleiche insbesondere Fig.9. Mittels der Zylinder-Kolben-Einheit 26 kann die Lasche 13 relativ zur Antriebsscheibe 17 und deren Büchse 16 verlagert werden, was zu einer überlagerten Drehung der Zwischenwelle 14 führt

Den Steuerimpuls erhält die Zylinder-Kolben-Einheit 26 von der am Zwischenwellen-Lagerbock 18 angeordneten Tasteinrichtung 27. Dessen Tastfinger 28 arbeitet mit einem Lineal 29 zusammen, welches an einem vom Werkstücksupport 7 ausgehenden Ausleger 30 sitzt Bei Verlagerung des Werkstücksupports 7 wird demgemäß über das Lineal 29 der Steuerfinger 28 betätigt der die entsprechende Verlagerung der Zwischenwelle 14 ver? :laßt Durch diese tritt die Phasenverschiebung im Synchronlauf von Werkstück 3 und Fräszahn 2 auf.

Mittels einer in einem Schaltschrank 31 untergebrachten Elektronik können die abgetasteten Steuerimpulse proportional gespreizt oder verzerr ί werden.

Sollen an dem in F i g. 2 und 3 dargestellten Werkstück 32 schraubengangförmig verlaufende Nuten 33 erzeugt werden, erfolgt beim Vorschub des Werkstücksupports 7 die Verlagerung der Zwischenwelle 14 nur in einer Richtung.

Bei der Fertigung der Nuten 34 des in F i g. 4 und 5 dargestellten Werkstückes 35 ist dagegen eine vorwärts und rückwärts gerichtete Phasenverschiebung im Synchronlauf erforderlich. Demnach wird die Zwischenwelle 14 durch ein entsprechendes, mit den Tastfinger 28 zusammenwirkendes Lineal in beiden Richtungen verlagert

Erfolgt keine Verschiebung der Zwischenwelle 14, arbeitet die Fräsir· jschine in üblicher Weise, d. h. der Synchronlauf von Werkstück und Fräszahn 2 ändert sich nicht

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

1. Fräsmaschine zum Einfräsen von am Umfang von ura eine Achse umlaufender Werkstücke gleichmäßig verteilten Längsnuten oder dergleichen, bei welcher ein Fräszahn und das Werkstück unter Relatiworschub um zueinander senkrecht stehende Achsen mit der Nutenteilung entsprechend unterschiedlichen Drehzahlen umlaufen und bei welcher von einem den Vorschub durchführenden Werkstücksupport eine teleskopierbar Antriebskeilwelle ausgeht, deren antriebsseitiges Ende an eine Zwischenwelle mit Antriebsscheibe gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer is Schrägverzahnung versehene Zwischenwelle (14) in einer entsprechend verzahnten, in der Bohrung der Antriebsscheibe (17) axial unverschiebbar gelagerten Büchse (16) mit Hilfe einer Zylinder-Kolben-Einheit (26) in Achsrichtung verschiebbar ist

2. Maschire nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 das Maß der Verschiebung durch Abtastung eines zusammen mit dem Vorschub des Werkstücksupports (7) bewegten, an sich bekannten Lineals (29) erfolgt

3. Maschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lasche (13) zur Kupplung der Zwischenwelle (14) mit der achsparallel zur Zwischenwelle (14) angeordneten Zylinder-Kolben-Einheit (26) an dem Kreuzgelenkkopf (12) der Antriebs-Keüwelle (10) angreift

4. Maschin? nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Lasche (13) durch in Bohrungen (23) des Z wischen wellen-Lagt i-bocks (18) ragende Stäbe (24) gegen Drehung gesichert ist

5. Maschine nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der mit dem Lineal (29) zusammenarbeitende Tastfinger (28) und der das Druckmittelaggregat (26) tragende Zwischenwellen-Lagerblock (18) an einem gemeinsamen an die <o Maschine ansetzbaren Träger (19) angeordnet sind.