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Vorrichtung zum Drehen und Bohren außermittiger Flächen an mittig
umlaufenden Werkstücken auf mehrspindligen selbsttätigen Drehbänken Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Drehen und Bohren außermittiger Flächen an
mittig umlaufenden Werkstücken auf mehrspindligen selbsttätigen Drehbänken und bezweckt
die Schaffung einer Vorrichtung, die in ihrer Bauart einfach ist und mit deren Hilfe
die Arbeit vollkommener als bisher ausgeführt werden kann. Es sind bereits Vorrichtungen
bekanntgeworden, mit deren Hilfe auf mehrspindligen selbsttätigen Drehbänken Werkstücke
mit außermittigen Drehflächen versehen werden können, ohne daß es notwendig ist,
das Arbeitsstück für die Bearbeitung dieses außermittigen Teils umzuspannen. Das
Werkzeug wird hierbei von einem Doppelschlitten getragen, von dem der eine Schlitten
mit dem
Werkzeug parallel zur Achse der Spindeltrommel verschoben
wird, während eine außermittig gelagerte umlaufende Scheibe das Werkzeug in dem
zweiten Schlitten in Richtung auf das Werkstück verschiebt und durch Federwirkung
wieder zurückgehen läßt. Diese Vorrichtung hat aber den Nachteil, daß der Stahl
nicht ständig auf dem Radius des außermittigen Teils arbeitet.
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Um bei Futterautomaten, bei denen das Werkstück nur eine achsige Vorschubbewegung,
aber keine Drehung ausführt, letztere vielmehr das Werkzeug übernimmt, in einer
Spannung zentrisch und exzentrisch zueinander liegende Flächen zu bearbeiten, ist
es bereits bekanntgeworden, den Werkzeugkopf in einem feststehenden, zur Drehachse
exzentrischen Gehäuse drehbar zu lagern und zur Teilnahme an der Drehung mit der
Antriebsspindel zu verbinden. Dabei ist hier dafür gesorgt, daß das Werkzeug stets
in radialer Stellung zum Werkstück arbeitet. Zur übertragung der Drehbewegung von
dem mittig auf den außermittig umlaufenden Teil soll bei der bekannten Vorrichtung
auch ein nach dem Prinzip der Oldhamschen Kupplung arbeitendes Kreuzschieberpaar
verwendet werden. Bei dieser bekannten Einrichtung steht aber das Werkstück fest,
so daß sie nicht ohne weiteres bei Mehrspindlern mit umlaufendem Werkstück anwendbar
ist.
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Gemäß der Erfindung kommt eine mit dem Werkstück achsig gelagerte
und mit diesem synchron umlaufende Welle zur Verwendung, die an ihrem dem Werkstück
zugewandten Ende einen exzentrischen Zapfen hat, dessen Hub der Exzentrizität der
zu bearbeitenden Drehfläche am Werkstück entspricht und der die Schneide des Werkzeuges,
das an dem einen Schlitten eines in einem von dem Langschlitten der Drehbank getragenen
Gehäuse gelagerten Kreuzschlittenpaares befestigt ist, auf einem Kreise bewegt,
dessen Durchmesser dem Hub des exzentrischen Zapfens entspricht. Das Werkzeug schneidet
also stets nach einem Durchmesser des exzentrischen Werkstückteiles.
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Bei einfacher Anbringungsmöglichkeit der Vorrichtung an dem Langschlitten
der Drehbank kann somit an jedem sich drehenden Werkstück und in jeder Arbeitsstellung
dieses Werkstücks ein genaues exzentrisches Abdrehen erreicht werden, wobei das
Werkzeug stets auf der Mittellinie des sich drehenden Werkstücks schneidet.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung
beispielsweise dargestellt, und zwar ist Fig. i ein Längsschnitt durch die Werkzeugbefestigung
und den Werkzeugantrieb; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig.
i; F ig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. i ; Fig. -. und 5 sind
schaubildliche Ansichten der Schlitten und Fig. 6 ist eine schaubildliche Ansicht
des exzentrischen Zapfens zur Betätigung der Schlitten.
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Beim Ausführungsbeispiel ist die Drehvorrichtung mit einem Sattel
e versehen, mit dem sie an dem Haupt«erkzeugschlitten 3 der Maschine durch Bolzen
q. (Fig. 2) befestigt werden kann; die Vorrichtung wird durch die übliche Steuerwelle
der Maschine vor und zurück verschoben. Der schaltbare Spindelträger, der gleichfalls
von der Steuerwelle aus geschaltet wird, ist bei 5 (Fig. i) angedeutet und trägt
die umlaufenden Arbeitsspindeln 6, von denen nur eine dargestellt ist. Das Werkstück
oder die Vorratsstange ist bei 7 angedeutet. Beim Ausführungsbeispiel wird diese
Stange von dem auf dem üblichen seitlichen O_uerschlitten sitzenden Werkzeug 8 sowie
von einem Drehstahl 9 bearbeitet, der von der Vorrichtung nach der Erfindung getragen
wird.
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Durch Auswechslung des dargestellten Schneid- oder Drehstahles 9 gegen
eine Bohrstange oder einen Bohrer kann Bohrarbeit in genau derselben Weise ausgeführt
werden.
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Auf dem Sattel :2 ist ein zylindrischer oder rohrförmiger Träger io
befestigt, welcher mit einem verbreiterten flanschenartigen Kopf i i versehen ist.
Innerhalb dieses rohrförmigen Trägers io ist eine antreibende Welle 12 gelagert,
die von irgendeiner geeigneten Kraftquelle aus, wie beispielsweise der Hauptantriebswelle
der Maschine, mittels eines nicht dargestellten Rädertriebes in Umdrehung versetzt
wird. Da die Hauptantriebswelle sich durch den Hauptwerkzeugschlitten (Langschlitten)
und durch den schaltbaren Spindelträger hindurch erstreckt und mittels eines Rädertriebes
gleichfalls die Arbeitsspindeln mit einer vorher bestimmten Geschwindigkeit in Umlauf
versetzt, so folgt, daß die Welle 12 und die Arbeitsspindeln mit derselben Geschwindigkeit
und in derselben Richtung in Umlauf versetzt werden.
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Die Antriebswelle 12 wird innerhalb des zylindrischen Trägers io vorzugsweise
durch Rollenlager 13 getragen, die einstellbar in ihrer Stellung unterstützt werden;
die Antriebswelle 12 ist an ihrem vorderen Ende mit einem exzentrisch angeordneten
Antriebszapfen 14 versehen, der durch eine ellipsenähnliche Öffnung 15 eines Schlittens
16 hindurch greift und in eine von einem zylindrischen Ansatz 17` umgebene Öffnung
17 eines Schlittens 18 hineinragt, wobei Rollenlager i9
zwischen
dem ,exzentrischen Zapfen, und dem Ansatz 17' der Öffnung 17 des Schlittens
18 vorgesehen sind. Der Schlitten 18 weist ein 'nach vorn ragendes Ende 2o auf,
das in einem Schlitz das Drehwerkzeug g trägt, welches in dem Schlitz mittels Stellschrauben
21 festgelegt und mittels eines Keiles 22 -(Fig. 2) eingestellt wird, so daß es
auf der Mittellinie des exzentrischen Arbeitsstückes schneidet; der Schlitten kann
auch mit einer Einrichtung zum Tragen einer Bohrstange oder eines Bohrers versehen
sein.
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Der Schlitten 18 wird an dem verbreiterten, mit einem Flansch versehenen
Kopf mittels Platten 23 ,gehalten, derart, daß er, wie in Fig. r durch den Pfeil
angedeutet, in senkrechter Richtung frei gleiten kann. Das hintere Ende des Schlittens
18 ist mit einer ausgefrästen Ausnehmung 24 versehen, in der der Schlitten 16 passend
sitzt, so daß letzterer in waagerechter Richtung gleiten kann, wie dies durch die
Pfeile in Fig. 2 angedeutet ist. Zum Ausgleich von Abnutzungen ist der Schlitten
16 mittels Beilagen 25 einstellbar. In die ellipsenähnliche Öffnung 15 des
Schlittens 16 erstreckt sich der Ansatz 17' des Schlittens 18 hinein.
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Die Seitenflansche 18' des Schlittens 18 überlappen die Seiten des
Schlittens 16, während die Flansche 16, , die an den beiden Enden des Schlittens
16 gebildet sind, den oberen und unteren Teil des Schlittens 18 überlappen, so daß
die Schlitten zur Ausführung einer zusammengesetzten Bewegung ineinandergreifen.
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Der exzentrische Zapfen 14 ist mit einem flanschenartigen Kopf 26
versehen, der mittels Balzen an dem verbreiterten Ende der Welle 12 befestigt ist;
der Kopf 26 weist einen konzentrisch liegenden Zapfen 27 auf, der in das Ende der
Welle 12 hineinragt. Die Welle 12 und der Zapfen 27 liegen in Achse mit dem von
der Arbeitsspindel getragenen Werkstücks 7, es fallen also die Achse der Welle 12
und des konzentrischen Zapfens 27 sowie die Achse des Werkstücks zusammen.
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Das Maß der Exzentrizität, das der Zapfen 14 mit Bezug auf den Zapfen
27 und die Welle 12 hat; entspricht dem Betrage der Exzentrizität, der dem Werkstück
erteilt werden soll; demzufolge können mittels auswechselbarer Zapfen dem Arbeitsstück
verschiedene Exzentrizitäten gegeben werden.
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Aus der Beschreibung geht hervor, daß die Drehung des exzentrischen
Zapfens 14 mittels seiner Antriebswelle 12 dem Schneidwerkzeug g eine derartige
Bewegung erteilt, daß sich die Schneide auf einem Kreise bewegt, dessen Durchmesser
dem Hub des exzentrischen Zapfens entspricht. Dabei wird das Werkzeug durch die
Führungen der Schlitten 16 und 18 parallel zu sich selbst gehalten, so daß die Schneide
stets auf der senkrechten Mittellinie des exzentrischen Werkstücks arbeitet. Die
gesamte Vorrichtung, die eine in sich abgeschlossene Einheit ist, kann bequem auf
dem Werkzeugschlitten der Maschine befestigt werden und mit diesem vor-und zurückgehen;
der Vorschub des Werkmugschlittens wird durch die Steuervorrichtung bestimmt, welche
den Werkzeugschlitten antreibt.
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Mit der beschriebenen Vorrichtung schneidet das Werkzeug stets auf
der Mittellinie des exzentrischen Werkstücks; das Werkzeug bewegt sich also mit
dem exzentrischen Werkstück radial, so daß, wenn der exzentrische Teil, der auf
einer Werkstoffstange gebildet wird, entweder nach der rechten oder linken Seite
der Mittellinie der Stange während deren Umlaufs gebracht wird, das Werkzeug in
gleicher Weise verschoben wird und stets längs der Mittellinie dieses exzentrischen
Werkstücks schneidet.