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Spanabhebende Werkzeugmaschine, insbesondere Drehbank Die Erfindung
bezieht sich auf eine spanabhebende Werkzeugmaschine mit einem die Schnittbewegung
aasführenden Werkstückträger, insbesondere auf eine Drehbank, bei: welcher in eine
mit dem Gestell starr vereinigte Gleitbahn nacheinander verschiedene Werkzeuge tragende
Schlitten wahlweise einschiebbar sind, die von der Gleitbahn über die Arbeitsstrecke
hin starr geführt werden.
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Bei einer bekannten Drehbank dieser Art ist die Gleitbahn mit einer
Leitspindel versehen und so gestaltet, daß man an dem einen Ende der Gleitbahn jeden
Schlitten von Hand einzeln in sie einführen und bis in den Bereich des Leitspindelgewindes
schieben kann, das dann den Schlitten auf der Gleitbahn entlang befördert, his er
am Ende der Gleitbahn von Hand wieder abgenommen werden kann. Diese Anordnung bietet
z. B: die Möglichkeit, beim Gewindesclineidcn das Werksdick zutt:ichst mit Hilfe
eines Werkzeugschlittens zu schruppen und es alsdann mit Hilfe des unmittelbar nachfolgenden
Werkzeugschlittens zu schlichten. Erfindungsgemäß werden die Werkzeugschlitten durch
ihren Antrieb nach jedem Arbeitsgang die Gleitbahn entlang in die Ausgangslage zurückgeführt
und von einem Magazin getragen, dessen Aufnahmeflächen für die Werkzeugschlitten
einzeln gegenüber der am Gestell vorgesehenen Gleitbahn ausrichtbar sind: Das bietet
Sie vorteilhafte Möglichkeit, unter einer beliebig grollen Anzahl von Werkzeugschlitten
durch eine einfache Einstellbewegung des Magazins die Auswahl des jeweils über die
Arbeitsstrecke zu fördernden Schlittens zu treffen. Fan braucht hierzu nur diejenige
Flüche des .Magazins, die den für den jeweiligenArbeitsgang erforderlichen @Verkzeugschlitten
enthält, gegenüber der am Gestell vorgesehenen Gleithahn auszurichten, um alsdann
den Schlitten in diese Gleitbahn ohne eine weitere Wählbewegung, einführen zu können.
Verwechslun,-en der jeweils zu verwendenden Schlitten, wie sie bei der bekannten
jlaschine leicht eintreten können, wird dadurch weit-Vorgebeugt. Auch vereinfacht
"ich
durch das Ausriclnen der jeweils in Betracht kommenden Magazinfläche
die Einführung des Schlittens in die ZUM, da man nicht 1'.'t (teil Schlitten
für sich von Hand der Gleitbahn gegenüber auszurichten braucht. um ihn, ohne zu
kanten, in diese einfuhren '/.u können.
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Vorzugsweise ist das 'Magazin am Bett quer zur Gleitbahn beweglich
gelagert. Durch die Bewegung quer zur Gleitlialln wird die jeweils in Betracht kommende
Fläche mit seinem darauf befindlichen Schlitten für den Arbeitsgang ausgewählt.
Nach erfolgter Ein-Stellung des Magazins verläßt dann der in; Dichtung auf (las
Werkstück vorlaufende Schutteil das Magazin, so daß dieses all dem Vorschub nicht
teilnimmt. Dic Erfindung ist Jedoch auf diese besondere Ausgestaltung nicht beschränkt.
sondern kann auch in. der Weise ausgeführt werden. daß (las Magazin an der Vorschubbewegting
teilnimmt, also durch seine Eigenbewegung (teil Schlitten in die Gestellgleitbalin
einschiebt.
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Zweckmäßig ist (las Magazin als Revolverkopf ausgebildet, dessen Achse
parallel zur Gleitbahn verläuft. I?; bestellt jedoch auch die 'Möglichkeit, (las
Magazin als eitle verschiebbare Lade auszugestalten oder, wenn es als Revolverkopf
ausgebildet wird, dessen Achse quer zur Gleitbahn anzuorden und dementsprechend
(las Magazin sternförmig auszugestalten. Jedoch ergibt sieh bei trommel förmiger
Ausbildung des Magazins. d. h. bei dessen achsparalleler Anordnung zur Gleithahn.
eine besonders einfache Ausbildung der Mittel für den antrieb -des Magazins und
der Werkzeugschlhten. Vorzugsweise ist dann nämlich das als Hohlkörper ausgebildete
Bett an seiner der Spindelachse zugewandten Fläche mit der Gien Magazin-Rächen entsprechenden
Gleitbahn für die Werkzeugschlitten und an eifiter benachbarten Fläche finit einem
zusätzlichen Werkzeugsupport versehen und enthält in seinem Inneren Lager und eine
Teilvorrichtung für (las Mara7.iil, das an einem in das Bett durch dessen freie
Stirnseite - hindurch hineinragenden Zapfen befestigt ist.
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Diese Anordnung hat den Vorteil. daß der zusätzliche Werkzeugsupport
in voller Breite unterstützt wird, ohne hieran durch die Gleitbahn behindert zu
werden. Darin liegt ein wesentlicher Vorteil gegenüber bekannten automatischen Drehbänken.
11e1 welchen die Gleitbahnen für die Werkzeugschlitten schließlich von der Revolverkopftrommel
selbst gebildet werden, die daher so (licht ;in 111e Werkstückspindel heranreichen
muß, daß sie der Lirefite der dort zusätzlich am Gestell vorgesehenen Gleithahnen
für Seitensupporte enge ('rennen setzt Diese Seitensupporte der' bekannten Maschinen
können daher nicht so starke Kräfte aufnehmet wie bei der Maschine nach- der vorliegenden
Erfindung.
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Ein weiteres Erfindungmerkmal besteht darin, daß der Indexzapfen durch
die Mitlichmcrstange ausgerückt wird, wenn diese einen Werkzeugschlitten nach dessen
Arteitsgang in das Magazin zuriickschieht, worauf dieses gedreht wird und durch
eine an ihm sitzende Nockenscheibe die Verbindung G schen der Mitnehmerstange und
dem Indexzapfen wieder löst, so daß der indexzapfen wieder in das' Magazin einschnappt,
sobald dieses die treue Lage erreicht und einen anderen Werkzeugschlitten all die
Mitnellnierstange angehängt hat.
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Gegenüber Drehbänken finit verschiedenen Werkzeugen, (legen- Tragschlitten
an einem am Bett der 'Maschine drehbar gelagerten Revolverkopf gleiten, Nietet die
Erfindung :.1e11 Vorteil einer wesentlich erhöhten Arbeitsgenatligkeit. Denn 11e1
der Revolverkopfbank ist die Genauigkeit durch (las unvermeidliche Spiel irrt Schwenklager
des Revolverkopfes und durch das Spiel des Indexzapfens beeinträchtigt, der den
Revolterkopf l) seiner jeweiligen Einstellage sichert. Beim Gegenstall(' (leg Erfindung
aller ist größte Arbeitsgenauigkeit dadurch sichergestellt, daß die den Werkzeugschlitten
führende Gleitbahn starr mit crem Bett (leg Maschine vereinigt ist, z. B. von ihm
gebildet wird.
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Wenn die Erfindung auch insbesondere für Drehbänke bestimmt ist, so
ist sie doch auch auf andere Werkzeurilnaschinen anwendbar, 1>e1 denen (las Werkstück
die Schnittbewegung ausfährt während das Werkzeug nur eine Vorschulbewegung erfährt,
z. B. auf Hobelmaschinen o. dgl.
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Eil, bevorzugtes Ausführunnsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung
ist in den Zeichnungen veranschaulicht. In diesen zeigt Fig. t das rechte Ende einer
Drehbank nach der Erfindung im Aufriß, Fig. 2 den Schnitt nach der Linie 'a-2 der
Fig. i, Fig-. 3 den Schnitt flach der Linie 3-3 der Fig. r, .
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Fig. d. den Schnitt nach der Linie 4-d. der Fig. 3.
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Fig. 5 eine mit Bezug auf 1#1g. 1 von recht; gesehene Stirnansicht
des Bettes nach AI:-imhine des Magazins, Fig. h (teil Schnitt nach der Linie ()-11
c1(1' Fig Fig 7 eine teilWeiäe i111 Schnitt nach der Linie ;-7 der I# ig. ; gehaltene
Ansicht der G lei tbahil.
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I# ig. S dies von rechts ges.lietie Stirnansicht der in Firi. i gczeigmil
Ilaschhie jedoch nach Anbau eines vorderen und hinteren
Werkzeugträgers
und nach Abnahme des Magazins.
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Fig . <0 den .Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. t durch die Gleithahn
und den Werkzeul;sclilitten bei einer abgeänderten Ausführungsform der Maschine
und Fig I die gemäß Fig. 9 ausgeführte Gleithalin mit dein Schlitten im Aufriß.
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Auf der Grundplatte Io ist ein Spindelstockkörper t r aufZe-baut.
in dem die zur Werktückaufnahme dienende Hauptspindel r? gelagert ist. Ein starr
angeordnetes Bett 13 Ist mit der -linken Strinseite am Spindelstockkörper r r angeflanscht
und vor dem rechten Ende auf einem ruß 1+ abgestützt. Das Nett ist prismatisch gestaltet
und vorzugsweise als Hohlkörper ausgebildet. auf der der Spindelachse A zugewandten
vorderen Seite bildet dieses Bett 13 die mit dem Magazin zusammenwirkende Gleitbahn
24:, die parallel zur Spindelachse .2l verläuft. Auf der Oberseite hingegen trägt
das Bett 13 einen in 1--i"- 3 fortgelassenen. aber in 1# i,;;. r und 8 ersichtlichen
Seitensupport (l. für einen längs und quer verstellbaren Drehstahl oder einen Abstechstahl.
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In :einem Inneren enthält das Bett 13 Lager t und 32 für einen Drehzapfen
34, der parallel. zur Gleitbahn 24 und zur Werks spindel r2 verläuft und die Glas
-Magazin bildende Troniniel21 trägt.
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Das Magazin. das in Fig: 2 im Schmitt gezeigt iSt, hat einen vieleckigen
Querschnitt. Jede Seite bildet eine Gleithahn 22. zur Aufnahme eines Werkzeugschlittens
13, der ebenso ausgebildet ist wie bei den bekannten-Gridley-Automaten. Er trägt
einstellbar einen Sockel r0 für verstellbare .Werkzetig-Halter 1; und rg. huch kann
seitlich auf den Schlitten r5 noch ein verstellbarer Werkzeughalter 18 atiflesetzt
werden, trenn der Halter 19 versetzt verwendet werden kann. D1 das Magazin im vorliegenden
Fäll fünf Schlitten aufnimmt und jeder Schlitten ein mehrfache Werkzen- für die
Innenhearbeitung und vier Werkzeuge für die Außenbearbeitung des Werkstücks aufnehmen
kann. können sehr verwickelte Werkstücke hearbeitet werden. j Der Zapfen: 34 ist
nun gegenüber der Gleitlalin 24 so gelegen. däß jeweils eine Gleitbalin ?2 des Magazins
zur Gleitbahn 2+ des Fettes ausgericlrtet liegt. Infolgedessen kann ,tann der betreffende
Schlitten t; vonn Magazin auss in die Gleitbahn 24 eingeführt werben und auf flieset
tarn für die Bearbeitung des Werkstücks erforderliclieii Vorschub erfahren. wobei
er von der Gleirhalin über die gante Arteitsstrecke hin ;tarn geführt wird und daher
eine wesentlich höhere Arbeitsgenauigkeit gewährleistet als e: bei Revolverdrehbänken
der Fall ist, bei denen der Schnittdruck vorn drehbar gelagerten Revol-Verkopf dein
Indexzapfen und dessen Lager aufgenommen werden muß.
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j Wie Fig.8 erkennen läßt. kann die 1Mal schine auch mit einem vorderen
Support ;3 versehen werden. der von einem besonderen. vorn Spindelkasten II aus
torspringenden Konsol 54 getragen wird. Um die einzelnen Schlitten für die einander
folgenden Arbeitsgänge nacheinander in die Gleitbahr_ einzuschieben und dann wieder
in das Mariazin zu überführen. ist folgende Einrichtung getroffen: Die Gleithahn
24 hat eine längs vierlaufende gut 25. in der eine Zugstane 31 geführt ist, die
ihren Antrieb in einer nicht näher dargestellten Art erfährt. Das Bett 13 hat einen
zum Magazin gleichachsigen, zylindrischen Ansatz 33, mit einer Umfangsnut 2o (Fig.
1, 3 und 6). die von der Nut 25 gekreuzt wird. Die Werkzeugschlittern 15 springen
@un über das Magazin 2 r in Richtung auf (las Werkstück bis über den zylinderschen
Ansatz _; vor und Haben je einen Mitnehmerzapfen 32. der in die Ringnut 20 Hineinragt,
wie in Fig G unten besonders deutlich zu sehen ist. :Auf diese Weise sind alle Schieber
13 gegen ungewollte Verschiebung im Magazin g sichert bis auf denjenigen Schieifer.
der jett-eils der Bettgleitbahn 24 gegenüber ausgerichtet ist und dessen
Mitnehmerzapfen 32 daher an der Kreuzungsstelle der Nuten 2o und 23 liegt Lind dort
in eine Querrnut 33 der Mitnehnierstange 3t hineinragt. Wird die Mitnelimerstange
his in die in Fig. h -,gezeigte Lage nach links verschoben, so nimmt sie den betreffenden
Schlitten mit. führt ihn in die Gleithahn 24 ein und zieht ihrs gleichzeitig aus
der Gleitbahn 22 des 'Magazins heraus.
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Damit hierbei der Schieber 13 in die Gleithahn 24, ohne anzustoßen.
eintreten kann, muß, das Magazin sehr genau ausgerichtet gehalten werden. lies geschieht
in der bei Revolverköpfen bekannten Weise durch einen am Bett 13 parallel zur Spindelachse
verschiebbar geführten . Indexzapfen 35, der durch eine Schraubenfeder 43 in Richtung
auf das Magazin 2 r gedrückt wird und in eine Büchse 23 eingreift. Das -Magazin
ist finit ebensoviel solcher Büchsen versehen (vgl. Fig. 2), als es Gleitbahnen
22 für- Werkzeugschlitten aufweist.
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Die Schrittweise Drehung des Magazins 2.1 erfolgt dadurch. daßi der
mit dem Magazin starr verenigtcl_a@@erzapten 34 eine Malteserscheilie 2d trii-t
(VI1. Fig.4), die durch eine SrhaltscIteil>e 2(i schrittweise weitergeschaltet wird.
Zu diesem Zweck ist die Schaltscheibe 26auf'einer ini. Ilett befestigten, parallel
zum Zapfest 34 torllufcnrlen Achse gelagert und wird durch ein nicht näher gezeigtes
Getriebe
in Umlauf versetzt. Die Scheibe 26 trägt einen Rollenbolzen
2;., der 11e) jeden Umlauf in einen radialen Schlitz 28 der Malteser-Scheibe 29
eintritt und diese hierdurch uni ein-en Winkel Votl 2@ dreht.
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Unmittelbar bevor diese Drehung beginnt, muß indessen der Indexlohen
35 entgegen der Kraft seiner Feder 43 ausgerückt werden. Diese Ausrückung erfolgt
durch die Miti)eh.nierstange 3i. Zu diesen Zweck greift in einen seitlichen Ausschnitt
des Indexbolzens 35 ein doppelarmiger Hügel 37, der um einen Lagerzapfen 39 schwenkbar
im Bett 13 gelagert ist. Sein freier Arm hat eine radiale Bohrung zur Aufnahme eines
Zapfens 38, der nach außen bis in die Bahn 25 der Schieber-;tange 31 vorspringt.
Bewegt sich diese nun mit Bezug auf Fig.6 nach rechts, um nach Beendigung eines
Arbeitsganges den betreffenden Werkzeugschlitten 15 wieder in da Magazin zurückzuschieben,
dann stößt ihre Stirnseite 36 kurz vor Beendigung des Hubes ,;eben das Ende des
vorspringenden Zapfens 38. Infolgedessen wird der Hebel 3; mit Bezug auf Fig. 7
im Uhrzeigersinn geschwenkt und rückt den .Indexzapfen 35 aus. Dies geschieht, unmittelbar
bevor der Malteserantrieb der Welle 34 erfolgt und das Magazin 2i dreht. Sobald
die Drehung des 'Magazins erfolgt, drückt ein mit fünf Nocken besetzter, auf dem
Zapfen 34 befestigter Ring 40 gegan eine im Bett 13 in radialer Richtung verschiebbare
Zahnstange 41 (Füg. 5), die durch ein im Bett drehbar gelagertes Zwischenzahnrad
42 finit dem Zapfen 38 gegenläufig gekuppelt ist. Das Zwischenzahnrad d.2 kämmt
also mit einer seitlichen - Zierzahnung des Zapfens 38 und bewegt diesen nach innen,
wenn der Zapfen .4i nach außen bedrückt wird. Das hat aber zur Folge, daß der Zapfen
38 von der Stirnseite 36 der Schieberstange 3i abgleitet und daher den Indexzapfen
35 nicht länger in zurückgezogener Lage zu sperren vermag. Die Feder .43 schiebt
daher den Indexzapfen vor und drückt ihn so lange an die Stirnwand des umlaufenden
Magazins 2 r an, bis dessen nächste Büchse 23 vor den Zapfen gelangt und von diesem
ergriffen wird.
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Das Magazin beginnt seine Drehung also erst dann, wenn die Mitnelunerstange
3i ganz nach rechts verschoben ist und seine Querrut 33 zur Nut 20 ausgerichtet
liegt. Alsdann ist der von der Mitneherstange 31 zurückgezogene Werkzeugschlitten
15 in die Gleitbahn 2...E des Magazins eingetreten. Bei :einem Unilauf nimmt (las
Magzin daher diesen Werkzeugschlitten finit, wobei dessen Zapfen 32 die Quernut
33 verläßt und in die Nut 2o eintritt. Beendigt (las Magazin seine Drehung so bringt
es dabei den Zapfen 3 2 des nächsten Schlittens 15 in die Quernot 33 und kuppelt
dadurch diesen nächsten Schlitten finit der Mitnehmerstange 3t für den nächsten
Arbeitsgang.
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Um den Werkzeugschlitten i ausbauen zu können, ohne -eine Schraube
lössen oder bar entfernen zu müssen, führt von ler Quernut 2o aus eine Nut 3o bis
zur Stirnseite des Bettvorsprunges 55 (v-l. Fig. i und @).
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Da sämtliche Schlitten spielraumfrei in die Gleitbahn 24 des Bettes
passen müssen, ist es erwünscht, die Führungsprismen der Schlitten 15 einstellbar
auszubilden. `Vie (lies geschieht, zeigen die Fig. 9 und io. Während die eine Flanke
56 der Gleithahn 24 aus einem Stück mit dem Bett bestellt, wird die andere Flanke
von einer angeschraubten Leiste 5; gebildet. An die Leiste ;; legt sich eine am
Schlitten i5 angeschraubte Leiste 58, deren Befestigungsschrauben 59 mit Spielraum
in den Bohrungen der Leiste 58 eingreifen und dadurch eine seitliche Verschiebung
dieser Leiste gestatten. Die Leiste ;8 legt sich ihrerseits an eine keilförmige
Schiene 6o, die, wie Fig. Io zeigt, am Schlitten t5 in der Längsrichtung verschiebbar
und durch eine Stellschraube 61 einstellbar ist, die in das abgebogene Ende
der Keilschiene 6o eingeschraubt ist und sich gegen die Stirnwand des Schlittens
15 anlegt.
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Da der jeweils in Arbeitsstellung befindliche Schlitten 15 das Magazin
2i verlassen hat und ausschließlich durch die Gleitbahn 2.:1 über seine Arbeitsstrecke
geführt wird. wird die Arbeitsgenauigkeit durch die Teilbewegung der Trommel 21
nicht beeinflußt. Aus diesem Grunde ist der Indexbolzen 35 entbehrich wenn auf andere
Weise dafür Sorge getragen wird, daß der jeweils zur Arbeit gelangende Schlitten
15 beim Verlassen des Magazins auch dann in die Gleitbahn 24, ohne anzustoßen, eintreten
kann, wenn die Winkelausrichtung des Magazins nur mit einer gewissen Toleranz erfolgt.
Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, .Maß die Führungsbahn 2.4 an ihrem
rechts gelegenen Ende in geringem -Maße trichterförmig erweitert wird. Wenn das
geschieht, genügt die Weiterschaltung des -Magazins durch das Maltesergetriebe,
ohne daß das Magazin durch einen Indexbolzen genau ausgerichtet zu werden ])raucht.
Um dabei eine ungewollte Verdrehung des Magazins 21 zu verhindern, wird der Schlitten
r5 so lang ausgeführt, daß er finit seinem rechten Ende auch bei dem größten Vorschule
das 'Ma-azin 21 nicht veriiil.;t.