DE3528437A1

DE3528437A1 - Vorrichtung zum beidseitigen und gleichzeitigen drehen scheibenfoermiger, umlaufender werkstuecke mittels einander gegenueberliegender werkzeuge

Info

Publication number: DE3528437A1
Application number: DE19853528437
Authority: DE
Inventors: Gerhard Lederer
Original assignee: Weisser Soehne J G
Current assignee: Weisser Soehne J G
Priority date: 1985-08-08
Filing date: 1985-08-08
Publication date: 1987-02-19
Also published as: DE3528437C2

Description

Die Erfindung betrifft eine für Drehmaschinen bestimmte Vorrichtung, mit welcher scheibenförmige Werkstücke auf einander gegenüberliegenden Seiten gleichzeitig durch Drehen bearbeitet werden können.

Bei relativ dünnwandigen und damit labilen Werkstücken ist eine gleichzeitige Bearbeitung beider Flächen not wendig.

Hierfür sind Vorrichtungen bekannt, bei welchen die beidseitig wirksamen Werkzeuge, nämlich Drehmeißel, an mittels eigener Schlitten verstellbaren Werkzeug trägern angeordnet sind. Soweit ein automtischer Werkzeugwechsel notwendig ist, können mehrere Drehmeißel an einem Paar Revolverscheiben vorgesehen sein, so daß nach Verschleiß der Bearbeitungswerkzeuge das nächste Werkzeugpaar in Einsatz gebracht werden kann. Da der relative Abstand der Drehmeißel, der das Bearbeitungsmaß bestimmt, von den Werkzeugtoleranzen abhängt, ist vor Einsatz des neuen Werkzeugpaares eine Ausmessung und entsprechend den festgestellten Meßwer ten eine Neujustierung der Werkzeuge notwendig.

Bei den bisher üblichen CNC-gesteuerten Maschinen war eine automatische und korrekte Übertragung der errech neten Korrekturgrößen schwierig, so daß für diesen Vorgang eine manuelle Einstellung bevorzugt wurde.

Problematisch war bisher auch die automatische Umstel lung der Werkzeuge auf unterschiedliche Werkstückstär ken, wie dies z. B. häufig in der Serienfertigung von Bremsscheiben notwendig ist.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum beidseitigen und gleichzeitigen Drehen scheiben förmiger Werkstücke vorgeschlagen, mit welcher die beiden Bearbeitungswerkzeuge des Werkzeugpaares in Bearbeitungsrichtung sehr exakt positioniert und beim Abheben in einer zur Bearbeitungsrichtung senkrechten Richtung zurückgefahren werden können, ohne daß beim Rückzug Riefen in den bearbeiteten Flächen entstehen.

Die Vorrichtung ist so aufgebaut, daß sie ohne Schwie rigkeit am Kreuzschlitten einer CNC-Drehmaschine ange bracht werden kann.

Der genaue Aufbau dieser Vorrichtung ist nachstehend anhand einer Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt hierbei eine teilweise axial geschnittene Aufsicht des erfindungsgemäßen Doppelrevolverkopfes mit Antriebs aggregaten, welcher am Kreuzschlitten einer im einzel nen nicht dargestellten Drehmaschine montiert ist.

Die Zeichnung zeigt die Vorrichtung in Arbeitsposition, also beim beidseitigen Drehen des um die Achse 14 umlaufenden Werkstückes 13. Hierbei werden die Flächen 13 a und 13 b des Werkstückes 13, nämlich einer Brems scheibe, mittels der an den Drehmeißeln 5 und 8 be festigten Schneidplatten 5 a und 8 a spanabhebend bear beitet. Die Drehmeißel 5 und 8 sind jeweils an Revol verscheiben 1 und 2 befestigt. Während des Drehvor ganges wird die gesamte Vorrichtung mit den Revolver scheiben 1 und 2 in Richtung der X-Achse verfahren.

Weitere Drehmeißel 5′, 8′ und 5′′, 8′′ sind im Winkelabstand von 90° an den Revolverscheiben 1 und 2 vorgesehen. Diese können durch eine 90° Drehung der Revolverscheiben 1 und 2 automatisch in Arbeitsposition gebracht werden. Vor Beginn des Bearbeitungsvorganges werden diese mit Hilfe eines Meßfühlers, der anstelle des Werkstückes 13 zwischen die Drehmeißel 5 und 8 eingebracht wird, ausgemessen, worauf der Meßwert zur genauen Positionierung der Steuerung der CNC-Maschine zu geführt wird. Toleranzen der Werkzeuge werden hierbei automatisch ausgeglichen.

Die Revolverscheibe 1 mit den Drehmeißeln 5, 5′, 5′′ ist mittels der Stirnverzahnung 3 am Grundkörper 4 hydraulisch verriegelt. Da die gesamte Vorrichtung am Schlitten 6 der CNC-Maschine angebracht ist, ist eine genaue Lageposition des Drehmeißels 5 in Z-Richtung mittels dieses Schlittens möglich.

Die zweite Revolverscheibe 2 mit ihren Drehmeißeln 8, 8′, 8′′ ist gegenüber der Revolverscheibe 1 axial verschiebbar, wird jedoch mittels einer drehsteifen und spielfreien Längsführung 7, z. B. mittels eines Vielkei les, gegenüber dieser radial fixiert.

Der Positionierung der Revolverscheibe 2 in Z-Richtung dient der Gleichstromservomotor 9, dessen Antriebswelle 9 a über eine Kupplungshülse 9 b und eine Kupplungswelle 9 c mit der Kugelumlaufspindel 10 verbunden ist, welche in der Kugelumlaufmutter 11 verdrehbar gelagert ist. Die Kugelumlaufmutter 11 ist mit der Revolverschei benwelle 2 a in axialer Richtung kraftschlüssig verbun den, so daß eine Drehbewegung der Kugelumlaufspindel 10 die Axialverschiebung der Revolverscheibe 2 in Richtung der Z-Achse bewirkt. Das Außengehäuse der Kugelumlauf mutter 11 ist gegen Verdrehen mittels eines Führungs bolzens 12 gesichert, welcher axial verschiebbar in eine Bohrung der gehäusefesten Lagerschale 9 d ein greift. Hierdurch wird verhindert, daß bei der 90°- Schaltung der Revolverscheiben die Revolverscheibe 2 entsprechend der Gewindesteigung der Spindel 10 durch Zusammenwirken von Spindel 10 und Mutter 11 in uner wünschter Weise axial verschoben wird.

Nachdem die Drehmeißel 5 und 8 einerseits mittels des Schlittens 6 und andererseits mittels des Gleichstrom servoantriebes 9 exakt in Bearbeitungsposition gebracht sind, können die Flächen 13 a und 13 b des umlaufenden Werkstückes 13 gedreht werden. Zu diesem Zweck wird die gesamte Vorrichtung in Richtung der X-Achse gegen die Werkstückachse 14 verfahren.

Nach Fertigstellen der Planflächen 13 a und 13 b des Werkstückes 13 sind die Werkzeuge 5 und 8 außer Ein griff zu bringen, um einen riefenfreien Rückzug beim Zurückfahren der Werkzeuge in die Ausgangsposition zu ermöglichen. Zu diesem Zweck wird das Werkzeug 8 in Plusrichtung der Z-Achse um das Doppelte des gewünsch ten Abhebebetrages mittels des Motors 9 und des Spin delantriebes 10, 11 abgehoben. Hiernach wird das Werk zeug 5 mittels des Längsschlittens 6 um den einfachen Abhebebetrag in Minusrichtung der Z-Achse verstellt. Da der Drehmeißel 8 hierbei zwangsläufig um diesen einfa chen Betrag gleichzeitig zurückgeführt wird, erreicht er somit seine endgültige Rückzugsposition. Im An schluß hieran fährt der Grundschlitten 15 in Minus richtung der X-Achse bis zu seiner Ruhestellung zurück. In dieser Ruhestellung können, gesteuert von der nicht dargestellten Elektronik der CNC-Maschine, die Dreh meißel 5 und 8 wieder auf Drehmaßposition gebracht werden.

Nach Verschleiß der Werkzeuge, nämlich der Schneidplat ten 5 a und 8 a, wird ein neues Werkzeugpaar in Arbeits position gebracht. Zu diesem Zweck werden die Revolverscheiben 1 und 2 mittels des Servoantriebs 16 so daß das Ersatzwerkzeugpaar 5′, 8′ in Arbeitsposition eingeschwenkt wird. Die genaue Positionierung wird hierbei mittels des Rotationsmeßgebers 17 überwacht, dessen Welle 17 a mit dem Zahnradpaar 19, 20 in Drehverbindung steht.

Figurenlegende 1 Revolverscheibe
2 Revolverscheibe
2 a Revolverscheibenwelle
3 Stirnverzahnung
4 Grundkörper
5, 5′, 5′′ Werkzeug bzw. Drehmeißel
6 Schlitten
7 Längsführung
8, 8′, 8′′ Werkzeug bzw. Drehmeißel
9 Gleichstromservomotor
9 a Antriebswelle
9 b Kupplungshülse
9 c Kupplungswelle
9 d Lagerschale
10 Kugelumlaufspindel
11 Kugelumlaufmutter
12 Führungsbolzen
13 Werkstück
13 a, 13 b Flächen
14 Achse
15 Grundschlitten
16 Servoantrieb
17 Rotationsmeßgeber
17 a Welle
18 bis 21 Zahnräder

Claims

1. Vorrichtung für eine Drehmaschine zum beidseitigen und gleichzeitigen Drehen scheibenförmiger, umlau fender Werkstücke mittels einander gegenüberliegen der Werkzeuge, welche paarweise an Revolverscheiben angebracht sind, die von bezüglich des Werkstückes axial und radial verfahrbaren Kreuzschlitten getra gen sind, dadurch gekennzeichnet, daß an einem gemeinsamen Kreuzschlitten (15) zwei unabhängig voneinander axial verfahrbare und positionierbare Revolverscheiben (1, 2) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Revolverscheibe (1) drehfest, aber verdreh bar am Grundkörper (4) des Kreuzschlittens (15) angeordnet ist und daß die andere Revolverscheibe (2) gegenüber der ersten (1) drehfest, aber axial verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Revolverscheibe (1) über eine Stirn radverzahnung (3) mit dem Grundkörper (4) des Kreuz schlittens (15) verbunden ist, daß die Welle (2 a) der zweiten Revolverscheibe (2) mittels Längsfüh rungen (7), vorzugsweise mittels eines Vielkeiles, mit der ersten Revolverscheibe (1) drehfest und axial verschiebbar verbunden ist und daß beide Re volverscheiben (1, 2) gemeinsam mittels eines Servo antriebes ( 16 bis 21) jeweils um einen der Werkzeug anordnung entsprechenden Winkel verdrehbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Revolverscheibe (2) gegenüber der ersten Revolverscheibe (1) mittels eines Servomotors (9) axial verfahrbar ist, dessen Welle (9 a) über eine Kugelumlaufspindel (10) und eine Kugelumlaufmutter (11) mit der Revolverschei benwelle (2 a) in Wirkverbindung steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse der Kugelumlaufmutter (11) gegen Verdrehen mittels eines Führungsbolzens (12) gesichert ist, welcher axial verschiebbar in eine Bohrung der gehäusefesten Lagerschale (9 d) ein greift.