DE457088C - Method and device for processing workpieces according to a predetermined shape - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken und deren Nachprüfung nach vorher bestimmter Form, insbesondere zur Herstellung von Zahnradfräsern, der hierfür erforderlichen Formstähle sowie von beliebigen Lehren; die Bearbeitung kann durch Drehen, Hinterdrehen, Hobeln, Fräsen, Schleifen o. dgl. erfolgen.The invention relates to a method and a device for machining workpieces and their verification according to a predetermined form, in particular for the production of gear milling cutters, the ones required for this Form steels as well as any gauges; machining can be done by turning, back-turning, planing, milling, grinding or the like.

Die Erfindung besteht darin, daß die Steuerung des Bearbeitungswerkzeugs durch ein auf die Bearbeitungsstelle am Werkstück einstellbares optisches System, z. B. ein Mikroskop, während der Bearbeitung überwacht wird.The invention consists in that the control of the machining tool by an optical system that can be adjusted to the processing point on the workpiece, e.g. B. a microscope, monitored during processing.

Bisher hat man zur genaueren Einstellung des Werkzeuges ein Mikroskop nur in der Form angewendet, daß mit ihm in Abwesenheit des Werkstücks die Höheneinstellung des Werkzeugs nachgeprüft wurde oder daß das Ankörnen des Werkstücks überwacht wurde. Nach der Erfindung wird die Grenzlinie, bis zu der der Werkstoff von dem Werkstück abgearbeitet werden soll, durch den Weg angezeigt, den die optische Achse des optischen Systems gegenüber dem Werkstück beschreibt, wenn man hierzu geeignete Verstellungs- und Antriebsmittel verwendet. Beispielsweise kann hierzu eine genaue Werk-Stückzeichnung selbst Verwendung finden, indem ein bestimmter Punkt des Einstellgetriebes für das Mikroskop entweder unmittelbar mit der Hand oder unter Zwischenschaltung eines Mikrometerschraubenantriebes unter Verwendung von Kreuzschlittenführungen auf der Grenzlinie der Zeichnung entlang geführt wird. Hierbei kann die Übertragung der Bewegung des so geführten Punktes auf das optische System in verschiedenen Übersetzungsverhältnissen erfolgen. Es wird dann so vorgegangen, daß man, von einem bestimmten Punkt der Grenzlinie für die Bearbeitung ausgehend, nach Einstellung des Mikroskops den Werkstoff bis zu dem durch die optische Achse bestimmten Blickpunkt abarbeitet. Hierauf wird das Einstellgetriebe für das optische System entlang der Grenzlinienzeichnung um ein solches Maß verschoben, daß die optische Achse um so weit verrückt wird, wie etwa dem nächsten Vorschub des Bearbeitungswerkzeugs entspricht, und dann erst wird das Werkzeug so weitergesteuert, daß es den Werkstoff wieder bis zum Blickpunkt wegarbeitet, der zweckmäßigerweise durch ein Fadenkreuz im Mikroskop stets genau erkennbar bleibt.So far, a microscope has only been used for more precise adjustment of the tool Form applied that the height setting of the tool was checked with him in the absence of the workpiece or that the Center punching of the workpiece was monitored. According to the invention, the boundary line, up to which the material is to be processed from the workpiece, through the path displayed, which the optical axis of the optical system describes in relation to the workpiece, if suitable adjustment and drive means are used for this purpose. For example an exact work piece drawing can be used for this purpose by placing a certain point on the setting gear for the microscope either directly by hand or with the intermediary a micrometer screw drive using cross slide guides is guided along the boundary line of the drawing. Here the transmission the movement of the point guided in this way on the optical system take place in different transmission ratios. The procedure is then that, from a certain point on the boundary line for starting with the machining, after setting the microscope the material up to the processed by the optical axis certain point of view. Thereupon the adjustment gear shifted for the optical system along the boundary line drawing by such an amount that the optical axis by is moved as far as corresponds approximately to the next feed of the processing tool, and only then is the tool further controlled in such a way that it works the material away again up to the focal point, the expediently always remains precisely recognizable by means of a crosshair in the microscope.

Eine besondere Bedeutung erhält die Erfindung für die Herstellung oder die Nachprüfung kleinerer Formen oder von Formen, welche ganz besonders genau ausfallenThe invention is of particular importance for the production or the verification smaller shapes or shapes that are particularly accurate

müssen, z.B. Zahnradfräsern, oder den dazu notwendigen Formstählen oder Lehren usw., für deren Herstellung man zu verschiedenen Hilfsmitteln greifen mußte, ohne daß die Erfolge vollkommen befriedigten; denn wenn man nachträglich die erzeugte Form mikroskopisch prüfte, stieß man oft noch auf Ungenauigkeiten, die gemäß der Erfindung schon deshalb \^ron vornherein vermeidbar werden, ίο weil schon bei der Bearbeitung als Hilfswerkzeug das Mittel verwendet wird, welches nur bisher bei der Nachprüfung verwendet wurde, nämlich ein Mikroskop. Weiter aber ist eine größere Genauigkeit dadurch sichergestellt, daß der Schnittdruck des Werkzeugs keine Rückwirkung auf die Genauigkeit der Einstellung des optischen Systems ausüben kann. Dies war aber bisher der Fall, wenn man beispielsweise das Werkzeug durch ein Verkleinerungsgetriebe durch Nachfahren einer Lehre führte, welche die Bearbeitungslinie in vergrößertem Maßstabe verkörperte. Solche Verzerrungen durch den Schnittdruck waren erst nachträglich feststellbar und dann nur schwer zu beseitigen. Auf diese Weise ließen sich aber auch Formen mit scharfen inneren Ecken überhaupt nicht herstellen, und die Lehre brachte eine weitere Ursache der Ungenauigkeit dadurch hinein, daß .sie nicht die Bearbeitungslinie selbst wiedergeben durfte, sondern unter Berücksichtigung beispielsweise des Fräserdurchmessers oder der Form des Hobelstahles nur eine bestimmte Äquidistante zur Bearbeitungslinie. Eine weitere Schwierigkeit entsteht z. B. für die Herstellung von Formstählen für Fräser, indem das Normalprofil des Formstahles mit Rücksicht auf die Schnittwinkel eine Verzerrung erfahren muß.must, for example, gear milling cutters, or the necessary structural steels or gauges, etc., for the production of which one had to resort to various aids without the success being completely satisfactory; because if you subsequently reviewed the form produced microscopic, often in accordance with the invention came even inaccuracies, if only \ ^r on the outset are preventable, is ίο because already used in processing as auxiliary tool, the agent used previously during the investigation, became, namely a microscope. However, greater accuracy is also ensured because the cutting pressure of the tool cannot have any effect on the accuracy of the setting of the optical system. Up to now, however, this was the case when, for example, the tool was passed through a reduction gear by following a gauge which embodied the machining line on an enlarged scale. Such distortions due to the cutting pressure could only be determined afterwards and were then difficult to remove. In this way, however, shapes with sharp inner corners could not be produced at all, and the teaching introduced another cause of the inaccuracy in that it was not allowed to reproduce the machining line itself, but only taking into account, for example, the cutter diameter or the shape of the planing steel a certain equidistant to the processing line. Another difficulty arises e.g. B. for the production of form steels for milling cutters, in that the normal profile of the form steel must experience a distortion with regard to the cutting angle.

In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele zwei Vorrichtungen für Drehen und Schleifen dargestellt, bei denen das Mikroskop durch ein Verkleinerungsgetriebe nach einer Lehre geführt wird.In the drawing are two devices for turning and as exemplary embodiments Loops shown in which the microscope is followed by a reduction gear a teaching is conducted.

Abb. Γ und 3 sind schematische Ansichten von oben,Fig. Γ and 3 are schematic views from above,

Abb. 2 und 4 solche von der Seite. Die Lehre 1 trägt eingraviert oder nur gezeichnet in beliebigem Maßstab die Form 2. Auf dieser wird der Kopierstift 3 entlanggeführt. Als Verkleinerungseinrichtung 4 kann eine solche beliebiger Ausbildung gewählt werden. Bei dem gewählten Beispiel ist der Lenker 5 am Gestell 6 gelagert. An geeigneter Stelle ist ein Mikroskop 7 angeordnet. Das Arbeitsstück 8 kann, wenn es sich um eine Bearbeitung durch Drehen, Hinterdrehen (Abb. ι und 2) oder Rundschleifen handelt, zwischen Reit- und Spindelstock auf dem als Drehbankwange ausgebildeten Ausleger 9 des Gestells 6 eingespannt und angetrieben werden, während das bearbeitende Werkzeug, z. B. der Drehstahl 15, auf Supportschlitten 12 und 13 mit oder ohne Hinterdrehsinrichtung befestigt wird (Abb. 1 und 2).Fig. 2 and 4 such from the side. The teaching 1 is engraved or only drawn Form 2 on any scale. The copying pen 3 is guided along this. Any design of this type can be selected as the reduction device 4. In the example chosen is the Handlebar 5 mounted on frame 6. A microscope 7 is arranged at a suitable location. The work piece 8 can, if it is a machining by turning, back-turning (Fig. Ι and 2) or cylindrical grinding acts, between the tailstock and headstock on the as Lathe cheek trained boom 9 of the frame 6 are clamped and driven, while the machining tool, e.g. B. the turning tool 15 on support carriage 12 and 13 with or without a rear turning device attached (Fig. 1 and 2).

Ist das Arbeitsstück ein Formstahl, eine Lehre o. dgl. (Abb. 3 und 4), so wird es fest auf dem Ausleger oder dem darauf sitzenden Schlitten befestigt, während die Bearbeitung von Hand oder maschinell durch Schleifen, Hobeln o. dgl. erfolgt, wobei das bearbeitende Werkzeug (Schleifscheibe) 16 angetrieben und durch Schlitten 10 bis 13 gesteuert wird. Die Bearbeitung kann in jedem beliebigen Winkel α erfolgen (Abb. 3 und 4). Dadurch ist selbsttätig die Schwierigkeit der Berichtigung, die sich infolge des Schnittwinkels α notwendig macht, behoben. Nötigenfalls kann der Schlitten 10 in der Pfeilrichtung wie der Stößel einer Shapingmaschine mechanisch hin und her bewegt werden (Abb. 3 und 4), so daß man nur die übrigen Schlitten so zu leiten braucht, daß die Schneidkante des Werkzeugs mit der Sichtlinie des Mikroskops fortschreitet.If the workpiece is a structural steel, a gauge or the like (Fig. 3 and 4), it will become solid attached to the boom or the carriage sitting on it while machining by hand or by machine by grinding, planing or the like Tool (grinding wheel) 16 is driven and controlled by slides 10 to 13. Machining can be done at any angle α (Fig. 3 and 4). Through this the difficulty of the correction, which is necessary due to the cutting angle α, is automatically eliminated. If necessary, the carriage 10 can move in the direction of the arrow like the ram of a shaping machine be moved mechanically back and forth (Fig. 3 and 4), so that you only need to guide the remaining carriage so that the Cutting edge of the tool progresses with the line of sight of the microscope.

Es ist auch denkbar, daß das Mikroskop gegen eine Fräserspindel oder einen Halter ausgewechselt wird, um mittels eines Fräsers oder einer Nadel das herzustellende Profil erst auf dem Arbeitsstück vorzureißen. goIt is also conceivable that the microscope against a milling spindle or a Holder is exchanged by means of a milling cutter or a needle to produce the First tearing the profile on the workpiece. go

Liegt eine fertige Form vor, so kann das Verfahren zur Nachprüfung Verwendung finden oder auch zur beliebigen Vergrößerung der Form, indem man mit dem Mikroskop der fertigen Form folgt und in kleinen Abständen die Punkte mit einem Kopierstift oder einer geeigneten Einrichtung auf der . Lehre anzeichnet.If a finished form is available, the procedure can be used for verification Find or enlarge the shape as desired by using the microscope follow the finished shape and mark the dots with a copying pen at small intervals or a suitable facility on the. Teaching marks.

Vorstehend oder in den Ansprüchen ist hur von einer Bewegung des optischen Systems gesprochen worden; es kann aber auch umgekehrt das Werkstück gegenüber dem optischen System bewegt werden, denn es kommt nur auf die gegenseitige Bewegung beider zueinander an.The above or in the claims only refer to a movement of the optical system been spoken; but it can also reverse the workpiece compared to the optical System can be moved, because it only depends on the mutual movement of both towards each other at.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken nach vorher bestimmter Form, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Bearbeitungswerkzeugs durch ein auf die Bearbeitungsstelle einstellbares optisches System während der Bearbeitung überwacht wird.1. Procedure for machining workpieces according to previously determined Form, characterized in that the control of the machining tool is adjustable to the machining point optical system is monitored during processing. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des optischen Systems nach einer Grenzlinie von Hand oder selbsttätig mit oder ohne Übersetzung erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the setting of the optical system takes place after a boundary line by hand or automatically with or without translation. 3. Verfahren nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch" gekennzeichnet, daß der Vor-3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that "the pre- schub des Bearbeitungswerkzeugs in zwei [ ger Art, an der ein auf die Bearbeitungs-Ebenen erfolgen kann, deren gegenseitige ; stelle am Werkstück einstellbares opti-Neigung beliebig einstellbar ist. ; sches System vorgesehen ist und MittelThe processing tool is pushed in two ways, one on the processing levels can be done, their mutual; position adjustable opti-inclination on the workpiece can be set at will. ; system is provided and means 4. Vorrichtung zur Ausübung des Ver- zum Verstellen des optischen Systems4. Device for exercising the displacement of the optical system fahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet entlang der Grenzlinie, bis zu der derdriving according to claim 1, characterized along the boundary line up to which the durch eine Bearbeitungsmaschine beliebi- Werkstoff abgearbeitet werden soll.Any material is to be processed by a processing machine. Hierzu 2 blatt Zeichnungen.For this 2 sheets of drawings. BEHLDt. GEDRUCKT IK DER REICHSDRUCKEREI.BEHLDt. PRINTED BY THE REICHSDRUCKEREI.