DE3150320C2 - Gewindestrehleinrichtung für Drehmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf den Werkzeugmaschinenbau. Im Gehäuse (1) der Einrichtung sind eine Antriebskurvenwelle (7) und ein mit dieser kinematisch verbundener Schlitten (3) angeordnet, der längs der Achse der Kurvenwelle (7) verschiebbar ausgeführt ist. Im Schlitten (3) ist ein in der zur Achse der Kurvenwelle (7) senkrechten Ebene verschiebbarer Werkzeughalter (4) angeordnet. Der Schlitten (3) und der Halter (4) werden durch unterschiedliche Abschnitte der Kurvenwelle (7) angetrieben. Im Schlitten (3) ist ein dreiarmiger Hebel (10) schwenkbar angeordnet, der an seinen Enden eine Anstellrolle (11) und eine Rückzugsrolle (12), die mit der Kurvenwelle (7) zusammenwirken, sowie eine Sperrolle (14) trägt, die mit dem Halter (4) zusammenwirkt. Die Achse (9) des Hebels (10) ist elastisch verformbar ausgeführt und derart angeordnet, daß die in der geometrischen Schwenkachse des Hebels (10) und der geometrischen Achse der Sperrolle (14) liegende Ebene zur Kontaktfläche "Halter (4) - Sperrolle (14)" in der Arbeitsstellung des Werkzeuges etwa senkrecht ist. Die Bewegung des Halters (4) und die Schwenkung des Hebels (10) sind durch die Anschläge (8 und 15) begrenzt. Die Einrichtung wird in Drehautomaten eingesetzt.

Description

dadurch gekennzeichnet,

— daß am Werkzeugschlitten (3) ein dreiarmiger Hebel (10) schwenkbar angeordnet ist, wobei

— am ersten Arm die AnstellroUe (11),

— am zweiten Arm die Abheberolle (12) und

— am dritten Arm eine am Werkzeughalter (4) kraftschlflssig anliegende Sperrolle (14) vorgesehen ist,

— daß die Schwenkachse (9) des Hebels (10) elastisch nachgiebig ausgeführt und derart angeordnet ist, daß die in der Schwenkachse des Hebels (W) und der Drehachse der Sperrolle (14) liegende Ebene zur Kcitaktfläche »SperroUe (14) — Werkzeughalter (4)« bei angestelltem Werkzeug im wesentliche' senkrecht ist, und

— daß der Werkzeugschlitten (3) einen zusätzlichen, die Schwenkbewegung des Hebels (10) nach erfolgter Anstellung des Werkzeugs durch den Halter (4) begrenzenden Anschlag (15) aufweist

Die Erfindung betrifft eine Gewindestrehleinrichtung für Drehmaschinen der im Oberbegriff des Patentanspruchs beschriebenen, aus dem DE-GM 1812 925 bzw. der GB-PS 8 72 988 bekannten Art

In Verbindung mit Drehmaschinen ist aus der GB-PS 8 72 988 eine Einrichtung zum Gewindestrehlen bekannt, bei der der Werkzeughalter an einem im Gehäuse parallel zu einer Steuerwelie verschiebbar gelagerten Schlitten befestigt ist Eine am Werkzeughalter befestigte AnstellroUe liegt an der Steuerwelle an. Das Abheben des Werkzeughalters in der zur Steuerwellenachse senkrechten Ebene wird durch Anliegen einer am Werkzeughalter befestigten Abheberolle an der Steuerwelle sichergestellt Infolge des Einsatzes der Abheberolle kann auf eine üblicherweise zum Andruck der AnstellroUe auf die Steuerwelle verwendeten Rückzugfeder verzichtet werden, wodurch die Druckkraft der Rückzugfeder ausgeschaltet werden kann. Da diese Kraft jedoch im Vergleich zu den Schnittkräften gering ist, kann die zwischen Steuerwelie un'd AnstellroUe auftretende Beanspruchung nur unwesentlich verringert werden.

Durch eine derartige bauliche Gestaltung läßt sich zwar die beim Strehlvorgang zu bewegende Masse verringern; infolge der mechanischen Verbindung zwischen Werkzeughalter und Steuerwelle unterliegen die am Werkzeughalter befestigte AnstellroUe und die Steuerkurve beim Einwirken der Schnittkräfte jedoch einer hohen Beanspruchung.

s Es ist somit Aufgabe der Erfindung, die Gewindestrehleinrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß der Verschleiß ac den Steuerkurven und der AnstellroUe vermindert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden

ίο Merkmale des Patentanspruches gelöst

Mit Hilfe der Erfindung kann die Beanspruchung an der BerflhrungssteUe zwischen Steuerwelle und AnstellroUe während des Gewindestrehlvorgangs wesentlich herabgesetzt werden, da die während der Bearbeitung auftretenden Kräfte zum größten Teil von der Hebelachse aufgenommen und auf die Steuerwelle nur in geringem Maße bzw. Oberhaupt nicht übertragen werden. Dadurch wird der Verschleiß der Berührungsflächen der Steuerwelle und der RoUe vermindert, was die Arbeitsgenauigkeit und die Lebensdauer der Einrichtung steigert und deren Einsatzgebiet auch im Hinblick auf Fein- und Grobgewinde erweitert

Zur Erhöhung der durch die erfindungsgemäße Einrichtung sichergesteUten Genauigkeit trägt ferner die Tatsache bei, daß die Hebelachse, die elastisch verformbar ausgeführt ist, ein kraftmäßig konstantes Andrükken des Werkzeughalters an den Anschlag gewährleistet
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unle? Bezug auf Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 und 2 schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung im Querschnitt in zwei Stellungen: bei angestelltem und zurückgezogenem Werkzeughalter (in F i g. 2 sind der Support der Drehmaschine und die Mitte! zur Befestigung des Gehäuses an*. Support nicht gezeigt).

Die Gewindestrehleinrichtung enthält ein an einem Drehmaschinensupport 2 (Fig. 1,'ij einer Drehmaschine (F i g. 1) befestigtes kastenförmiges Gehäuse 1 sowie einen im Gehäuse 1 verschiebbar angeordneten Werkzeugschlitten 3, welcher einen Halter 4 für das Strehlwerkzeug S trägt, der auf eine Achse 6 schwenkbar aufgesetzt ist Im Gehäuse 1 ist eine Steuerwelle 7 gelagert, mit welcher der Werkzeugschlitten 3 über eine in der Zeichnung nicht gezeigte Rolle kinematisch verbunden ist Der Schlitten 3 bewegt sich im Gehäuse zur Achse der Steuerwelle 7 und in der Arbeitsstellung der Einrichtung zu der Mantelfläche des zu drehenden Gewindes (d. h. zur um die Gewindespitzen beschriebenen Zylinder- bzw. K.egelmantellinie) parallel. Die Schwenkebene des Werkzeughalters 4 liegt senkrecht zur Achse der Steuerwelle 7. Der am Schlitten 3 befestigte Anschlag 8 begrenzt die Bewegung des Werkzeughalters 4 in Anistellrichtung des Werkzeuges. Im Schlitten 3 ist um die Achse 9 schwenkbar ein dreiarmiger Hebel 10 angeordnet, der an den Enden von zwei Armen eine AnstellroUe 11 bzw. eine Abheberolle 12 trägt, welche an den entsprechenden Steuerkurven der Steuerwelle 7 anliegen.

Im Halter 4 des Werkzeuges S ist eine Nut 13 ausgeführt, in welche eine am dritten Arm des Hebeis 10 befestigte Sperrolle 14 eingreift Die Schwenkachse 9 ist aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, bcispielsweise aus Federstahl, ausgeführt

Der Hebel 10 ist derart gelagert daß in der Arbeitsstellung des Werkzeughalters 4 (d. h. wenn sich der letztere am Anschlag 8 befindet) die Wände A und B der

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Nut 13 zur in der geometrischen Achse der Sperrolle 14 der Einrichtungsbauteile entsprechend der Bedingung und der geometrischen Schwenkachse 9 des Hebels 10 (1) sichergestellt wird. Infolgedessen wird der Halte? 4 liegenden Ebene etwa senkrecht sind. Die Länge R des des Werkzeuges 5 durch eine aus der Verformung der die Sperroile 14 tragenden Annes des Hebels 10 ent- Schwenkachse 9 resultierenden und fortdauernd wirspricht der Bedingung 5 kenden Kraft zwischen dem Anschlag 8 und der

Schwenkachse 9 festgehalten, wobei die während des

(R + r + Δ) — (S — h) < ΙδΙ. (1) Gewindestrshlvorgangs auftretenden Schnittkräfte, die

vom Werkzeughalter 4 aufgenommen werden, auf die Hierin bedeuten: Kurvenwelle 7 und die Rollen 11 und 12 nicht bzw. nur

ίο in geringem Maße übertragen werden.

R zwischen den geometrischen Achsen der Bohrun- Nach einem beim Gewindestrehlen erfolgten Schnitt

gen im Hebel 10 für die Achse 9 und die Achse der betätigt die Steuerwelle 7 mit ihrer entsprechenden Rolle 14 gemessene Länge des Hebelarmes; Steuerkurve die Abheberolle 12. Durch diese Rolle

r Radius der Sperroile 14; wird der Hebel 10 um die Schwenkachse 9 gegen den

Δ Gesamtradialspiel zwischen den Wandungsoberflä- 15 Uhrzeigersinn gedreht (F i g. 2). Dabei liegt die Sperrolchen der genannten Bohrungen im Hebel 10 und Ie 114 an der Oberfläche B der Nut 13 an, so daß der den Oberflächen der betreffenden Achsen; Werkzeughalter 4 um die Achse 6 im Uhrzeigersinn

S Abstand zwischen der Arbeitsfläche C des An- geschwenkt wird. Der Werkzeughalter 4 wird vom Anschlags 8 für den Halter 4 und der geometrischen schlag 8 ?urückgeführt Das in dem Halter 4 einge-Achse der Bohrung im Schlitten 3 für die elastische 20 spannte Werkzeug 5 (Gewindedreb; -^ißel oder Gewinverformbare Schwenkachse 9 des Hebels 10; destrehier) wird somit vom Werkstück in Radiairich- h Abstand zwischen der Arbeitsfläche C des An- tunig abgehoben.

Schlags 8 und der Kontaktfläche A »Halter 3 — '

Sperrolle 14«; Hierzu 1 Blatt Zeichnungen ΙδΙ zulässige Linearverformung der Schwenkachse 9. 25

Zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Hebels 10 in der Richtung, die der Anstellung des Werkzeugs durch den Halter 4 entspricht, ist im Schlitten 3 ein als Stellschraube ausgeführter einstellbarer Anschlag 15 vorgesehen.

So kann z. B. als weitere Ausführungsvariante der Werkzeughalter 4 im Schlitten 3 nicht schwenkbar, sondem in der zur Bewegungsrichtung des Schlittens 3 senkrechten Richtung fortschreitend bewegbar ausgeführt werden. Auch für diesen Fall gilt die angeführte Beziehung (1).

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht in folgendem.

Mittels eines in der Zeichnung nicht gezeigten Antriebs wird die Steuerwelle 7 (Fig. 1) in Drehung versetzt, die mit ihrer entsprechenden Steuerkurve die Anstellrolle 11 derart betätigt, daß der Hebel 10 um die Schwenkachse 9 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Dabei liegt die Sperroile 14 an der Oberfläche A der Nut 13 des Werkzeughalters 4 an, so daß der letztere um die Achse 6 gegen den Uhrzeigersinn in Anstellrichtung des Werkzeuges solange geschwenkt wird, bis der Werkzeughalter 4 an den Anschlag 8 herangeführt ist Der Anschlag 8 ist so eingestellt daß der Werkzeughaiter 4 .dessen Arbeitsfläche C zu dem Zeitpunkt berührt, bei dem der Hebel 10 noch nicht die Stellung einnimmt, in welcher die in der geometrischen Schwenkachse des Hebels 10 und der geometrischen Achse der Rolle 14 liegende Ebene zu den Wänden A und B der Nut 13 senkrecht ist Diese Stellung wird bei fortdauernder Drehung der Steuerwelle 7 dank der elastischen Verformung der Achse 9 erreicht

Dabei steht der Hebel 10 in labiler Gleichgewichtslage.

Der Anschlag 15 ist derart eingestellt daß das Anliegen der Rolle 11 an der Anstellkurve der Steuerwelle 7 noch zu dem Zeitpunkt endet bei dem der Hebel 10 die labile Gleichgewichtslage zwar passiert, den Anschlag 15 jedoch noch nicht erreicht hat Die weitere Schwenkung des Hebels 10 mit anschließendem Andrücken an den Anschlag 15 erfolgt dank der Elastizität der Achse 9, was durch das gewählte Verhältnis der Abmessungen

Claims (1)

1. Patentansprach:
   Gewindestrehleinrichtung für Drehmaschinen

   — mit einem eine Steuerwelle aufnehmenden, am Drehmaschinensupport befestigbaren Gehäuse,

   — einem am Gehäuse längsverschiebbar angeordneten Werkzeugschlitten,

   — einem am Werkzeugschlitten in einer zur Achse der Steuerwelie senkrechten Ebene verschwenkbar angeordnetem Werkzeughalter, der Ober eine Anstellrolle und eine Abheberolle an den Steuerkurven der Steuerwelle anliegt, und

   — einem am Werkzeugschlitten befestigten Anschlag zur Begrenzung der Anstellbewegung,