SE448692B - Verktygsmaskin for bearbetning av roterande arbetsstycken - Google Patents

Description

448 692 2 En konventionell form av verktygsmaskin, såsom maski- nen som är åskâdliggjord i den brittiska patentskriften 5 829 824, innefattar en verktygshållare som är förflyttbar i förhållande till ett roterande arbetsstycke i riktning paral- lellt med resp vinkelrätt mot arbetsstyckets rotationsaxel medelst ett servosystem som inkluderar ledarskruvar som sträcker sig mellan korresponderande muttrar som är fästa vid verktygshållaren och korresponderande drivorgan för le- darskruvarna, såsom en motor eller ett manuellt påverkbart handtag. Dessa verktygshållare har ett stort rörelseomfâng, exempelvis en maximal rörelse från 250 mm till 6.500 mm, och de kan pålägga skärkrafter i betydande omfattning ända upp till en hög maximal skärkraft, exempelvis ca 1.100 kg. De kan således utföra många maskinbearbetningsuppgifter.

De nämnda verktygshâllarna har mycket smal bandbredd, varför verktygets förflyttning i förhållande till arbets- stycket inte kan ske snabbt och inte heller med små förflytt- ningssträckor i riktning parallellt med arbetsstyckets rota- tionsaxel. Arbetsstyckets rotationshastighet blir alltså myc- ket begränsad då verktygsmaskinen används för att bearbeta kvasicirkulära arbetsstycken, såsom kammar, varjämte det kan hända att verktygsmaskinen inte kan användas för framställning av fint avsmalnande arbetsstycken. Detta beror på den kraftiga konstruktionen och således på den stora trögheten hos verktygs- hållaren som erfordras för överföring av stora skärkrafter samt på eftersläpningen eller dödgången som införs av ledar- skruven och ledarskruvdrivningen; Verktygsmaskiner med denna typ av servosystem har fram- ställts, vilka har en lägre maximal skärkraft, såsom exempel- vis är visat i den brittiska patentskriften l 499 812. Servo- systemet enligt den nämnda patentskriften har en maximal skär- kraft som uppgår till ca 450 kg och en bandbredd som är stör- re än bandbredden hos en verktygsmaskin av den ovan beskrivna konventionella typen. Också nu gäller emellertid att servo- systemets utformning medför att ett snabbt gensvar inte kan erhållas, vilket i sin tur medför en begränsning av arbets- takten hos en dylik verktygsmaskin. * En andra verktygsmaskin har också föreslagits, i vil- ken en roterande kam med kvasicirkulär form, som utgör for- 448 e9à“ 3 men hos den önskade slutgiltiga profilen hos arbetsstycket, bringas i kontakt med ett servosystem som är bildat av en kamföljare vars rörelse överförs till ett verktyg via ett länksystem. En verktygsmaskin av denna typ är exempelvis åskådliggjord i den brittiska patentskriften 1 461 321.

Ehuru denna typ av maskin kan skära roterande kvasicirku- lära arbetsstycken snabbare än den ovan beskrivna konven- tionella verktygsmaskinen finns det en övre gräns för ro- tationstakterna hos kammen och arbetsstycket till följd av det förhållandet att vid höga hastigheter lämnar kamfölja-' ren kamytan, varigenom fel erhålls i arbetsstyckets profil.

Den maximala skärkraften hos ett dylikt system är låg, trots att bandbredden är högre än i en konventionell verktygsmaskin.

Dessutom måste en ny kam iordningställas om man behöver ett arbetsstycke med ändrad profil. Detta är både tidsödande och dyrbart, eftersom ifrågavarande kammar i regel fram- ställs med hjälp av särskild precisionsutrustning.

Enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning åstadkommes en verktygsmaskin för bearbetning av ett rote- rande arbetsstycke och innefattande en förflyttbar verktygs- hållare och en styranordning för alstring av signaler som svarar mot erforderliga verktygsrörelser för framställning av en förutbestämd profil på arbetsstycket jämte ett servo- system för omvandling av styrsignalerna till verktygsrörel- ser och innefattande en motor med ringa tröghet och stort vridmoment för mottagning av styrsignalerna, varvid nämnda motor har en utgångsaxel som medelst styrsignalerna bringas att rotera maximalt mindre än ett varv och som inom nämnda varv har ett momentant vinkelläge som svarar mot det momen- tana värdet hos styrsignalen, varjämte ett av ett enda ele- ment bestående drivöverföringsorgan är anbragt på nämnda axel och verkar direkt på verktygshâllaren för överföring av vinkelrörelser hos utgångsaxeln till korresponderande rörelser hos verktygshållaren.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen åstadkommas en verktygsmaskin för bearbetning av ett roterande arbets- stycke och innefattande en förflyttbar vagn som uppbär en motor med en utgângsaxel, varvid en stel verktygshållare är monterad på vagnen för rörelse i ett plan vinkelrätt 448 692 4 mot utgångsaxelns rotationsaxel och en del av den styva verktygshållaren är belägen nära intill motorns utgångs- axel, varjämte en enda kam är uppburen av utgångsaxeln och direkt ingriper med nämnda del av den styva verktygs- hâllaren för omvandling av utgångsaxelns rotation till en kraft som verkar på nämnda del av verktygshållaren i ett plan vinkelrätt mot utgångsaxelns rotationsaxel så att verktygshâllaren förflyttas i fas med utgångsaxeln.

Vidare innefattar verktygsmaskinen en styranordning för att till den elektriska motorn föra en serie styrsignaler för vridning av utgângsaxeln till en korresponderande serie vinkellägen vilkas maximivärde är mindre än ett helt varv för att säkerställa erforderliga rörelser hos verktygs- hållaren för bearbetning av det roterande arbetsstycket.

En detaljerad beskrivning över tre utföringsformer kommer nu att ges såsom ett exempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig l är en sidovy av en första verktygsmaskin, fig 2 är ett blockschema över en styranord- ning för att styra verktygsmaskinen enligt fig l, fig 3A, 3B och 3C är schematiska vyer över delar av tre olika axial- lagerytor avsedda att framställas med hjälp av verktygs- maskinen enligt fig l och 2, fig 4 är en planvy över en vagn, verktygshâllare och motor hos en andra verktygsmaskin, fig 5A, SB, SC, SD och SE är schematiska tvärsektioner av- seende fem olika, ocylindriska inre lagerytor som är av- sedda att framställas med hjälp av verktygsmaskinen enligt fig 4, fig 6 är en sidovy av en första vagn, verktygshâllare och motor hos en tredje verktygsmaskin, fig 7 är en delvis sektionerad sidovy av en andra vagn, verktygshâllare och motor i verktygsmaskinen enligt fig 6, och fig 8 är en schematisk perspektivvy över en alternativ förbindelse mellan en motor och en verktygshâllare i verktygsmaskinerna enligt fig 1, 4, 6 och 7. ' Såsom framgår av fig l innefattar den första verktygs- maskinen en verktygsvagn 10 som är bildad av en hävarm ll som är monterad på en bärare 12 för svängningsrörelse kring en axel 13. En del lla av hävarmen ll på hävarmens 13 ena sida är försedd med ett fäste 14 som är svängbart förbundet med ett manöverdon 16 med ett rörligt organ 15 som är an- m? 448 692 5 slutet till en förlängning l7 på bäraren 12, varigenom på- verkan av manöverdonet 16 medför framstegning av hävarmen ll mellan två lägen för ett syfte som kommer att beskrivas nedan. Ett första stopp 42 är anordnat på bäraren 12 för att begränsa hävarmens ll svängningsrörelse i den ena rikt- ningen, medan ett andra stopp (inte visat) är anordnat att begränsa hävarmens ll svängningsrörelse i den motsatta riktningen.

Hävarmens ll på andra sidan om hävarmsaxeln 13 beläg- na del lla uppbär en monteringsplatta 43, vid vilken är fäst en elektrisk motor 18 med ringa tröghet och stort vridmoment och med en rotor i form av en tryckt krets förbunden med en utgångsaxel 19, vars rotationsaxel 26 är parallell med sväng- ningsaxeln 13. En kam 20 i form av en halvmåne är monterad på ntgångsaxeln 19. En (inte visad) takogenerator är också monterad på utgângsaxeln 19 och har till uppgift att avge en signal som svarar mot utgångsaxelns 19 rotationshastighet.

En verktygshållare 21 är bildad av två armar 22 och 23, vilka är stelt förbundna vid sina ändar, varvid en spetsig vinkel är bildad mellan desamma och ett stödstag 24 sträcker sig mellan armarnas 23 och 24 ändar. Två par böjlíga remsor 25a och 25b är inkopplade mellan verktygshållaren intill förbindningspunkten mellan armarna 22 och 23 och vid änden hos hävarmsdelen llb, varvid remsorna 25a, 25b i varje par är anordnade vinkelrätt mot varandra kring en gemensam axel 27 som är parallell med motorns 18 rotationsaxel 26. Härige- nom erhålls en svängningsaxel för verktygshâllaren 21 i för- hållande till vagnen 10.

Den ena av de nämnda armarna, nämligen 22, uppbär mot sin fria ände en härdad platta 28 som ligger nära intill ut- gångsaxeln 19 och som dras mot kammen 20 av en spänd spiral- fjäder 29 som är inkopplad mellan armen 22 och bashävarmen ll. Den andra armen 23 är försedd med tvâ fästen 30a och 30b, vilka håller varsitt verktyg 3la och 3lb, exempelvis ett grov- skärande hårdmetallverktyg 3la och ett diamantverktyg 3lb för slutbearbetning.

Ett första stopp 32 är anordnat på hävarmen ll för att begränsa rörelsen hos motorns utgångsaxel 19 och således rörelsen hos verktygshållaren 21 i den ena riktningen. En Yêöf 448 692 6 fjädrande eftergivande dyna 33 och ett andra stopp 34 är också fixerade vid monteringsplattan 43 för ingrepp med verktygshâllararmen 22 för att dämpa svängningar hos verk- tygshâllaren 21 resp för att begränsa den sistnämndas rö- relse i den motsatta riktningen. I Armen 22 är också försedd med ett riktmärke 35 för en lägesindikator eller -omvandlare 36 som är fäst vid monteringsplattan 43 och som avger en signal som utgör en funktion av avståndet mellan lägesindikatorn 36 och riktmärket 35 och som således också är proportionell mot läget hos verktygshållaren 21 i förhållande till vagnen 10.

Vagnen l0 är monterad på så sätt att den kan för- flyttas medelst ledarskruvarna 4la i riktning parallellt med resp-vinkelrätt mot motorns utgångsrotationsaxel 26, vilken sistnämnda är belägen i riktningen för pilen 44 i fig l. Ledarskruvarna kan bringas att rotera med hjälp av motorerna 4lb eller medelst manuellt vridbara handtag (inte visade).

I verktygsmaskinen ingår också en hållare 40a för ar- betsstycket med uppgift att hålla och vrida arbetsstycket kring en axel parallellt med motoraxeln 26 så att verktygen 3la, 3lb rör sig i ett plan som år vinkelrätt mot arbets- styckets vridningsaxel. Hållaren 40a för arbetsstycket in- kluderar en motor 40b för vridning av arbetsstycket, var- jämte en avkännare 40 (fig 2) finns med uppgift att alstra en elektrisk signal som svarar mot arbetsstyckets vinkel- läge (O-läge) under vridning. Vagnen 10 är försedd med en lägesindikator eller -omvandlare 41 (fig 2) som avger en signal som svarar mot vagnens läge i förhållande till ar- betsstycket i riktning parallellt med arbetsstyckets vrid- ningsaxel (z-läget).

Nu hänvisas till fig 2. Styranordningen innefattar en hâlremsläsare och en ingângstastatur 37 kopplad till en profilgenerator 38, som matas med ingângssignaler från av- kännaren 40 för avkänning av arbetsstyckets vinkelläge resp från vagnlägesindikatorn 41. Profilgeneratorn 38 har en ut- -gång som är ansluten till ett styrorgan 39 i form av en slu- ten slinga, vilket styrorgan 39 också såsom ingångssignaler 448 692 7 mottar återkopplingssignaler från lägesindikatorn 36 och från takogeneratorn 45 på motorns utgângsaxel 19. Utgângen från styrorganet 39 med sluten slinga är förbunden med mo- torn l8. Denna anordnings arbetssätt kommer att beskrivas nedan.

Verktygsmaskinen enligt fig l kan utföra svarvning av en yttre, i huvudsak cylindrisk yta hos arbetsstycket 46 (fig 1) som är monterad i hâllaren för arbetsstycket och som är vridbar medelst denna hållare. Verktygsmaskinen kan svarva dylika arbetsstycken i snabb takt så att man så- som slutresultat erhâller ett fullbordat arbetsstycke med en tvärsektíon som är något orund, varvid arbetsstyckets radie varierar kring arbetsstyckets omkrets i ett plan vinkelrätt mot arbetsstyckets axel och också har olika tvär- sektioner i skilda plan vinkelrätt mot arbetsstyckets axel samt belägna parallellt med varandra utefter arbetsstyckets axiella längdsträckning. Hålremsläsaren 37 matas således med digitala profildata som anger den erforderliga radien vid bestämda vinkellägen utefter arbetsstyckets omkrets och vid ett antal axiella lägen längs arbetsstycket så att man erhåller en erforderlig profiluppgift om arbetsstyckets slut- giltiga utseende. I praktiken anges den erforderliga radien i regel såsom steg från en radiereferens med intervall av exempelvis 5° kring arbetsstycket vid varje axiellt läge hos arbetsstycket där en dylik datarad är given. Om arbets- stycket är symmetriskt kring ett plan som inkluderar arbets- styckets axel eller kring två sådana plan som är belägna i rät vinkel i förhållande till varandra behöver man givetvis endast arbeta med steg om l80° resp 900, vilka upprepas två resp fyra gånger per rotationsvarv hos arbetsstycket.

I ett exempel på verktygsmaskinen enligt fig l för att .svarva arbetsstycken av en lättmetallegering uppgick verkty- gets maximala rörelse till 0,75 mm, varjämte vikten hos verk- tygshållaren 21 och verktygen 3la, 3lb uppgick till 0,67 kg.

Den maximala skärkraften var 2,25 kg, och arbetsstycket rote- rades i en takt av ca 3.000 varv per minut.

Då verktygsmaskinen är i arbete hålls ett arbetsstycke 46, som skall svarvas, i verktygshållarna, varjämte arbets- 448 692 8 stycket bringas att rotera med erforderlig hastighet.

Verktyget som skall användas, vilket först är det grov- skärande hârdmetallverktyget 3la, väljs genom påverkan av man- överdonet 16, som förflyttar hävarmen ll mot det första stoppet 42 eller det andra stoppet (inte visat) så att det ena eller det andra av verktygen 3la och 3lb bringas i ett arbetsläge medan det andra verktyget hålls kvar i ett icke verksamt läge. Ett band eller en remsa som är för- sedd med digitala profildata för det fullbordade arbets- stycket i form av steg vid på avstånd från varandra be- lägna vinkellägen i en följd av axiella lägen matas in i profilgeneratorn 38 via remsläsaren 37. Profilgeneratorn 38 ger således steguppgifter vid på avstånd från varandra belägna 0-lägen hos arbetsstycket 46 och vid ett antal pâ avstånd från varandra belägna z-lägen längs arbetsstyckets 46 vridningsaxel eller rotationsaxel. Avståndet mellan på varandra följande z-lägen kan uppgå till 0,1 mm.

Eftersom ifrågavarande digitaldata innefattar steg som ställs i relation till ett referensläge hos vagnen 10 i radiell resp axiell riktning med avseende på arbetsstycket förflyttas vagnen 10 till det radiella referensläget,varefter den förs i z-riktning mot arbetsstycket 46. När lägesindika- torn för vagnen ger en signal till profilgeneratorn 38 att vagnen 10 befinner sig i z-referensläget bringar på varandra följande 0-lägessignaler från avkännaren 41 för arbetsstyckets vinkelläge profilgeneratorn 38 att mata uppgift om en motsva- rande serie steg för ifrågavarande O-lägen till styrorganet 39 som har en sluten slinga. Detta styrorgan 39 mottar åter- kopplingssignalerna från lägesindikatorn 36 och från tako- generatorn 45 och alstrar en styrström.

Då motorn 18 mottar denna ström bringar den utgångs- axeln 39 att vrida sig en vinkel som medför att kammen 20 vrids och därvid förflyttar verktygshållaren 2l antingen genom kammens 20 kraft mot verkan av fjädern 29, då kammen 20 vrids i moturs riktning sett enligt fig l, eller genom påverkan av fjädern 29, då kammen vrids i medurs riktning enligt fig.l. I båda fallen förflyttas verktygshållaren 21 i fas med utgångsaxeln 19 i en riktning som ligger i ett 448 692 9 plan vinkelrätt mot utgångsaxelns 19 geometriska axel och vinkelrätt mot den genometriska axeln för arbetsstyckets rotation. Detta medför att verktyget 3la, 3lb förflyttas den erforderliga sträckan. Den maximala vridningen hos axeln är alltid mindre än ett helt varv. I själva verket kan den maximala rörelsen hos verktyget 3la eller 3lb upp- nås genom en vridning av axeln 19 mindre än l0°, exempel- .vis 7,s°.

Efterföljande framstegningssignaler behandlas på lik- artat sätt så att rörelser hos verktyget 3la eller 3lb åstad- kommes mot resp från arbetsstycket 46. Det skall nämnas att med rotationshastigheten 3.000 varv per minut hos arbets- stycket oscillerar utgångsaxeln 19, då det gäller att fram- ställa ett kvasicirkulärt arbetsstycke 46 som är symmetriskt kring ett enda plan inklusive arbetsstyckets axel, med 50 perioder per sekund, varvid verktygshâllaren således omkastar sin riktning mot resp bort från arbetsstycket 50 gånger per sekund så att arbetsstycket får den erforderliga profilen, eller med 100 perioder per sekund om arbetsstycket 46 är sym- metriskt kring två plan som lutar i förhållande till varandra och som inkluderar arbetsstyckets axel. Detta möjliggörs tack vare den låga vikten och det låga tröghetsmomentet hos verk- tygen 3la och 3lb, vidare hos verktygshållaren 21, hos kam- men 18 och hos motorns rotor. Exempelvis kan deras kombinerade tröghetsmoment uppgå till 1,64 x l0-5 kg.m.s2. Härigenom er- hålls en bandbredd av ca 0 - 380 hz.

Dessutom leder det förhållandet att verktygshållaren 21 står i direktkontakt med kammen 20 till att ingen eller prak- tiskt taget ingen eftersläpning förekommer i överföringen av axelmomentet till verktygshållaren 21. Vidare möjliggör det förhållandet att utgångsaxeln 19 drivs av motorn 18 med stort vridmoment och ringa tröghet och endast utför en del av ett varv för att den erforderliga rörelsen hos verktygshållaren 21 skall uppnås mycket korta gensvartider. Exempelvis kan vridmomentet som alstras av motorn 18 uppgå till 0,9 Nm. Följ- den av att verktygshållaren 21 är svängbart lagrad tack vare de böjliga remsorna Éâa, 25b blir att man erhåller praktiskt taget inga friktionsförluster i fastsättningen, vilket också 4483692 10 bidrar till den korta gensvartiden och den försumbara död- gângen hos verktygsmaskinen. De höga hastigheterna vid vil- ken svarvningen sker medför att man erhåller en förbättrad ytfinish på arbetsstycken av lättmetallegeringar och att ett snabbt genomlopp av arbetsstycken kan erhållas.

Efter hand som vagnen 10 rör sig i z-riktningen matar lägesavkännaren 41 motsvarande z-lägessignaler till profil- generatorn, och när vagnen 10 når ett z-läge som korrespon- derar mot nästa z-läge för vilket profilgeneratorn 38 har framstegningsdata matas de avsedda framstegningssignalerna -till styrorganet 39. Dessa moment upprepas tills alla svarv- ningsoperationerna som är definierade av ifrågavarande pro- filorder har utförts. Därpå kan manöverdonet 16 påverkas så att hävarmen ll svängs, varigenom diamantverktyget 31b för slutbearbetning bringas i arbetsläge, varpå programmet upp- repas så att arbetsstycket 46 utsätts för en slutbearbet- ningsoperation, varvid slutbearbetningsverktyget 3lb rör sig i motsatt axiell riktning längs arbetsstycket 46.

Kammen 20 hindras från att vridas alltför långt me- delst det andra stoppet 34, vilket också hindrar verktygs- hâllaren 21 från att skada lägesindikatorn 36. När verktygs- maskinen slutar arbeta drar fjädern 29 verktygshâllaren 21 mot kammen 20 så att verktygshâllaren 21 förs till ett parke- ringsläge i kontakt med det första stoppet 32, varigenom om- fattningen av denna rörelse kommer att begränsas.

Remsläsaren kombineras med en ingångstastatur, och härigenom blir det möjligt att ändra profilen som är definie- rad av de digitala data som är belägna i profilgeneratorn 38 mellan arbetsstycken. Exempelvis kan en order införas att ändra de programmerade framstegningarna under en bestämd axi- ell längdsträckning hos arbetsstycket. Detta möjliggör omedel- bar ändring av ett arbetsstyckes profil som är definierad av digitala data.

Den i samband med fig 1 och 2 ovan beskrivna verktygs- maskinen kan också användas för att utföra plansvarvning på ett arbetsstyckes yta som ligger väsentligen i ett plan vin- kelrätt mot arbetsstyckets axel. Dylika ytor kan behöva vara belägna på sådana avstånd från ett vinkelrätt mot arbets- 448 692 ll styckets axel beläget plan som varierar längs ytans om- krets.

I detta fall är vagnen 10 och de pâ vagnen 10 uppburna delarna monterade på så sätt att motoraxeln 26 och verktygs- hållarens svängningsaxel 27 ligger i plan som är belägna vinkelrätt mot arbetsstyckets vridningsaxel och så att verk- tyget rör sig i ett plan som är parallellt med arbetsstyckets vridningsaxel. Dessutom är vagnen 10 rörlig i riktning paral- lellt med motoraxeln 26 så att den kan passera över arbets- styckets yta samt i ett plan vinkelrätt mot motoraxeln 26 så att verktyget kan föras till ett referensläge. Digitala data avseende den fullbordade profilen och instansade på en remsa matas till remsläsaren 37 i form av axíella förskjutningar från ett referensplan som är beläget vinkelrätt mot arbets- styckets vridningsaxel vid på avstånd från varandra belägna vinkellägen kring arbetsstycket och i en serie radiella av- stånd frân arbetsstyckets vridningsaxel. En styrström för motorn 18 alstras på sätt som har beskrivits ovan i anslut- ning till fig 2, och verktygshållaren 21 förflyttas på sätt som har beskrivits ovan i samband med fig l och 2 och ut- för därvid de erforderliga axiella förflyttningarna. Radiell rörelse hos verktyget uppnås genom att man förflyttar vagnen l0»i tvärriktningen. Liksom var fallet vid den ovan beskriv- na svarvningen gör verktygsmaskinen enligt fig l det möjligt att utföra plansvarvning mycket snabbt och noggrant av samma skäl som har förklarats ovan i samband med arbetssättet hos verktygsmaskinen såsom en svarv. Ifrågavarande plansvarv- ningsoperationer kan inkludera bearbetning av komplicerade former på ytorna hos axiallager. Ytan hos ett axiallager är i stort sett ringformig och nämnda lager presenterar en ring- formig yta som har till uppgift att uppta axiellt riktade krafter. I en mycket enkel form ligger den ringformiga ytan i ett plan vinkelrätt mot lagerytans axel, men i mera kompli- cerade lager är delar på ytan fasade, dvs de är belägna på avstånd från ett dylikt plan en sträcka som varierar med vinkelläget kring lagret och/eller det radiella avståndet från axeln. Delar hos tre sådana komplicerade ytor 47, 48, 49 på axiallager är visade i'fig 3A, 3B och 3C. 448 692 12 De tre ytorna 47, 48 och 49 är visade med sina respek- tive delar 47a, 48a och 49a liggande i ett plan vinkelrätt mot axiallagrets axel och tre fasade partier 47b, 48b och 49b, vilka i figurerna är markerade medelst två nät omfat- tande varandra korsande linjer, nämligen 47c, 48d; 48c, 48d och 49c, 49d. Varje linje 47c, 48c eller 49c i den ena grup- pen linjer sammanbinder sådana på ytan belägna punkter som ligger lika långt från ett mot lagrets axel vinkelrätt plan, medan varje linje 47d, 48d eller 49d i den andra gruppen linjer sammanbinder sådana punkter på ytan som ligger lika långt från lagrets axel.

Ytan 47 enligt fig 3A har således radiellt förlöpande fasningslinjer, medan ytan 48 hos fig 3B har parallella fas- ningslinjer och ytan 49 hos fig 3C har fasningslinjer med ett komplicerat krökt inbördes samband. Genom att man matar hâlremsläsaren 37 med digitala profildata som definierar det erforderliga avståndet från ett plan vinkelrätt mot lageraxeln vid bestämda vinkelintervall kring lagerytan och vid ett an- tal på avstånd från varandra i radiell led belägna lägen kan man möjliggöra att en önskad profil på lagringsytan kan er- hållas genom bearbetning medelst verktygsmaskinen enligt fig l i en enkel operation, varvid såväl de plana partierna 47a, 48a och 49a som de fasade partierna 47b, 48b och 49b bearbetas samtidigt med stor noggrannhet och hög hastighet.

Hittills har endast enklare lagringsytor bland dessa komplicerade lagringsytor kunnat framställas, och detta har endast kunnat ske genom att man_utfört ett flertal tidsödande- fräsningsmoment efter varandra, varvid fräsningen för varje gång måste utföras mycket noggrant. Det har varit praktiskt taget omöjligt att åstadkomma sådana former som den här be- skrivna-sammansatta fasningen eller åtminstone praktiskt taget omöjligt att framställa sådana ytor med en god grad av noggrannhet eller i kommersiell skala.

Den i fig 4 visade andra verktygsmaskinen innefattar en vagn 50, vid vilken en elektrisk motor Sl med ringa trög- het och stort vridmoment samt av samma typ som den i sam- band med fig l beskrivna motorn 18 är fastskruvad. Motorn Sl har en utgângsaxel 52 som är försedd med en cirkulär kam 44s 592 13 53 som är monterad excentriskt på utgângsaxeln 52. En takogenerator (inte visad) är också monterad på utgångs- axeln 52 och har till uppgift att avge en signal som sva- rar mot utgångsaxelns 52 rotationshastighet.

En verktygshållare 54 i form av en styv, långsträckt balk är svängbart lagrad på vagnen 50 medelst tappar 68 som är uppburna i lågfriktionslager (inte visade) på vagnen 50 och som är belägna väsentligen mitt emellan ändarna på verktygshållaren 54. Verktygshållarens 54 svängningsaxel är parallell med utgângsaxelns 52 geometriska axel. Den ena änden hos verktygshållaren 54 är belägen nära intill motorns utgångsaxel 52 och uppbär en härdad platta 55 som anpressas mot kammen 53 av en spänd spiralfjäder 56 som är belägen mellan verktygshållaren 54 och ett fäste 57 pâ vagnen 50.

Ett första stopp S8 är monterat på vagnen S0 och är anordnat vid en sida av kammen 53 diametralt mittemot den härdade plattan 55. Ett andra stopp 59 är anordnat på vagnen 50 intill verktygshållarens 54 ände som gör kontakt med kam- men, varvid nämnda andra stopp är försett med en elastisk kudde 60. En lägesindikator 61 är belägen intill det andra stoppet 59 och samverkar med ett riktmärke 62 som är monte- rat på verktygshållaren 54 och som har till uppgift att av- ge en signal som anger läget för verktygshållaren 54.

Verktygshållarens 54 motsatta ände är försedd med ett verktygsbärande huvud 63 som är löstagbart anslutet till verktygshâllaren 54 medelst en skruv 64. Det verktygsbärande huvudet 63 håller verktyget 64 i sådant läge att det lutar i förhållande till verktygshâllarens S4 längdsträckning.

Vagnen 50 enligt fig 4 är så monterad att den kan röra sig på samma sätt som vagnen 10 som har beskrivits ovan i an- slutning till fig l. En hållare för arbetsstycket och de till denna hållare tilldelade delarna av samma typ som har be- skrivits ovan i samband med fig l finns också nu, vilket också gäller för den i samband med fig 2 ovan beskrivna styr- anordningen.

Då verktygsmaskinen enligt fig 4 är i användning kan den utnyttjas för att forma det inre hos en borrning som är framställd i ett arbetsstycke 66 som i hållaren för arbets- 448 692 14 stycket vrids kring en axel som är koaxiell eller väsent- ligen koaxiell med borrningens axel. De geometriska axlarna hos motorns utgângsaxel 52 och hos verktygshållaren 54 är anordnade i plan vinkelrätt mot arbetsstyckets rotations- axel, varvid verktygshållaren 54 sträcker sig in i borr- ningen i arbetsstycket.

En hâlremsa matas in i remsläsaren 37, varvid denna remsa är försedd med digitala profildata i form av steg upp- rättade med utgångspunkt från en radiereferens i en serie vinkellägen kring borrningens inre och i en serie axiella lägen utefter borrningen. Styrströmmar för motorn 51 alst- ras på det sätt som har beskrivits ovan i anslutning till fig l och 2, och då motorn 51 mottar en sådan styrström vrider den sin utgångsaxel 52 så att kammen 53 vrids. Kam- men 53 förflyttar i sin tur plattan 55 i en mot utgångs- axelns plan vinkelrät riktning antingen genom att den ut- för en anpressning mot den härdade plattan 55 och därvid vrider verktygshållaren 54 i den ena riktningen mot verkan hos spännfjädern 56 eller genom att den låter spännfjädern 56 vrida verktygshållaren 54 i motsatt riktning. Återkopp- lingssignaler för styrorganet 39 med sluten slinga avges av takogeneratorn och lägesindikatorn 61. När verktygsmaski- nen inte är i drift drar dragfjädern 56 kammen 53 mot det första stoppet 58.

Eftersom det verktygsbärande huvudet 63 är fribärande från tapparna 68 har verktygshållaren 54 i denna utförings- form något större vikt än verktygshållaren 21 hos den ovan i samband med fig 1 beskrivna utföringsformen, och anled- ningen till detta är att man avser att hindra uppkomsten av fel i verktygets läge till följd av att verktygshålla- ren 54 böjer sig. Exempelvis kan verktygshållaren 54 väga 1,36 kg. _ Liksom då det gäller den i samband med fig 1 ovan be- skrivna verktygsmaskinen kan verktygsmaskinen enligt fig 4 bearbeta arbetsstycket snabbt och noggrant tack vare di- rektkontakten mellan kammen 53 och änden på verktygshållaren 54 samt motorns utgångsaxel 52 och även tack vare den ringa trögheten hos delarna, avsaknaden av dödgång samt den 448 692 15 låga friktionen. Det förhållandet att utgångsaxeln 52 endast rör sig i en spetsig vinkel för varje styrsignal och att verktygshållaren 54 endast rör sig med en motsvarande liten vinkelvridning i fas med utgângsaxeln bidrar också till den snabba och noggranna maskinbearbetningen av arbets- stycket vid höga oscillationshastigheter hos verktyget 65, exempelvis 50 eller 100 perioder per sekund.

Styrsystemet kan programmeras på så sätt att man er- håller en stor mängd borrprofiler, och ingångstastaturen kan användas för att variera medelläget hos verktyget eller dess rörelseamplitud mellan maskinbearbetning av på varandra föl- jande arbetsstycken. Det verktygsbärande huvudet 63 kan av- lägsnas så att verktyget kan ersättas, när detta exempelvis är slitet eller när en bearbetning i form av grovskärning skall efterföljas av en slutbearbetningsskärning.

Exempelvis kan maskinen enligt fig 4 användas för att maskinbearbeta den inre ytan hos ocylindriska lager. I regel är lagerborrningar cylindriska, varvid en axel som roterar i olja i lagret alstrar en hydrodynamisk oljekil tack vare axelns förskjutningsrotation som erhålls såsom följd av spelet mellan axeln och lagerborrningen. Vid mycket höga hastigheter och/ eller i sådana fall då belastningen på axeln är ringa kan ett arrangemang av denna typ eventuellt medföra oacceptabla vibrationer. Av detta skäl har en mångfald ocylindriska lager- ytor utvecklats, vilka invändigt har sådan form att man för- söker övervinna det aktuella problemet, varvid en del av des- sa lagerytor är visade i fig SA, SB, 5C, 5D och SE.

A Lagerytan enligt fig SA är väsentligen cylindrisk, men den har två diametralt mittemot varandra belägna lober som sträcker sig utefter lagret i dettas längdriktning. Dessa lober är bildade av fördjupningar i lagerytan, vilka har betydligt mindre radie än radien hos lagerytans cylindriska del. Lagerytan hos fig SB har i stort sett formen av citron med två bågformade partier vars längd är mindre än en halv- cirkel och vars ändar är sammankopplade medelst lober. Lager- borrningen enligt fig 5C har två halvcylindriska partier, vilka är förskjutna i förhållande till varandra. Lagerytan hos fig 5D är likartad ytan hos fig SA men har fyra lober anordnade på lika vinkelavstånd längs lagerytan. Slutligen 448 692 16 är lagerytan enligt fig SE likartad lagerytorna hos fig SA och SB men med tre lober utplacerade med väsentligen lika inbördes vinklar längs lagerytan. Givetvis gäller att i de lagerytor där lober finns behöver dessa inte vara paral- lella med borrningens axel, utan de kan vara snedställda, krökta eller lutade på ett godtyckligt erforderligt sätt med avseende på axeln. Dessutom kan dimensionerna hos varje lob eller t o m hos själva borrningen variera utefter borr- ningens längdsträckning.

Den ovan i samband med fig 4 beskrivna verktygsmaski- nen kan maskinbearbeta ytorna enligt fig 5A, 5D, SC, SD och SE i en enda maskinbearbetningsoperation och med stor nog- grannhet. Remsläsaren 37 matas med profildata som bestämmer den erforderliga profilen hos lagerytan vid bestämda vinkel- avstånd från varandra längs lagerytan och i en serie på axiellt avstånd från varandra anordnade lägen utefter lager- borrningen. Noggrannheten i arbetssättet hos verktygsmaskinen enligt fig 4 gör det möjligt för loberna att snabbt och nog- grant maskinbearbetas tillsammans med den övriga delen av 0 lagerytan.

De i fig 5A, SB, 5C, 5D och SE visade lagerytorna har tidigare ansetts vara omöjliga att framställa eller vara allt- för dyrbara att framställa i kommersiell skala.

Nu hänvisas till fig 6 och 7. Den i dessa figurer visa- de tredje verktygsmaskinen används för att både svarva och borra arbetsstycken. Verktygsmaskinens svarvdel är visad i fig 6 och innefattar en vagn 100 som uppbär en motor l0l med ringa tröghet och stort vridmoment och som är av den i sam- band med fig l ovan beskrivna typen samt som har en utgångs- axel 102 vars geometriska axel är parallell med rotations- axeln hos arbetsstycket som skall bearbetas. Utgângsaxeln 102 är försedd med en kam 103 med en böjd lob 104 på den geometriska axelns ena sida och ett utsprång 105 på den dia- metralt motsatta sidan av utgångsaxeln 102. En konsol 106 är också monterad på vagnen 100 och håller två fjäderbelastade stopp l07a, l07b, vilka är så anordnade att de båda anger gränserna för utsprångets 105 vridning i motsatta vridnings- riktningar. 44d 692 17 En verktygshållare 108 är bildad av ett styvt ramverk av organ med ett centralt organ 109 monterat pâ vagnen 100 medelst en svängningstapp 110, ytterligare ett organ lll an- slutet vid sin ena ände till det centrala organet 109 vid en punkt intill svängningstappen 110, och ett hopkopplings- organ 112 som sträcker sig från organets 109 ena ände till den fria änden hos nämnda ytterligare organ lll och sedan till organets 110 andra ände. Detta arrangemang av de ak- tuella organen medför att man erhâller en verktygshâllare 108 som har låg vikt och som ändå är stark och har förmåga att överföra stora krafter till ett verktyg.

Verktygshållarens 108 ena ände uppbär en rulle 113 som anpressas till kontakt med den böjda kamloben 104 av en spi- ralfjäder ll7 som utgör en tryckfjäder. Verktygshållarens motsatta ände uppbär ett verktyg 104 som är löstagbart fast- satt vid verktygshållaren 108.

En takogenerator (inte visad) är monterad på motorns utgângsaxel 102 och har till uppgift att avge en signal som är representativ för hastigheten hos utgångsaxeln 102. En lägesindikator eller -omvandlare ll5 är monterad på vagnen 100 för att samverka med ett riktmärke 112 på verktygshålla- ren 108 för att åstadkomma en signal som är representativ för läget hos verktygshållaren. _ Nu hänvisas till fig 7. Verktygsmaskinens borrnings- del innefattar en motor 150 av den i samband med fig 1 be- skrivna typen med ringa tröghet och stort vridmoment. Motorn 150 är förbunden med vagnen 100 och har en utgângsaxel 151 vars ytterände är monterad i lager 152 och vilken uppbär en kam 153. Axelns 151 geometriska axel är parallell med den geometriska axeln hos svarvningsmotorns 101 (jämför fig 6) utgângsaxel 102. _ En verktygshållare 154 är monterad på vagnen 100 me- delst en svängningstapp 155 med låg friktion och har formen av ett långsträckt, styvt, stångliknande organ. Verktygs- hâllaren 154 är belägen i en hylsa 156 som är anbragt i vagnen 100, varvid ett radiellt spel finns mellan hylsan 156 och verktygshâllaren 154 för att möjliggöra verktygs- hållarens 154 svängningsrörelse. Verktygshållarens 154 ena ände är försedd med en axiellt förlöpande borrning 157, in -.\ 448 692 18 i vilken är införd en änddel 158 som innefattar en väsent- ligen cylindrisk kropp 159 som är belägen i borrningen 157 jämte en rulle 160 vid verktygshållarens 154 allra längst bort belägna ände. Rullen 160 anpressas mot kammen 153 av en spiralfjäder 161 i form av en tryckfjäder, varvid nämnda fjäder är införd mellan vagnen 100 och verktygshållaren 154. Änddelen är monterad i lager 162 i en hållare 163 som är för- bunden med vagnen 100 medelst två svängningslänkar 164, vilka bildar en länkanordning av Watt-typ och vilka ger upphov till ytterligare bärande styvhet i ett plan som är beläget vinkelrätt mot verktygshållarens 154 rörelseplan. Verktygs- hâllarens 154 andra ände är försedd med ett verktygsfäste 165 som är fastsatt vid verktygshållaren 154 med hjälp av en bult 166 så att ett verktyg 167 som sitter på fästet 165 kan bytas ut. _ En takogenerator (inte visad) är monterad på motorns utgångsaxel 151 och har till uppgift att avge en signal som är representativ för axelns hastighet. En lägesindikator eller -omvandlare 168, som är monterad på vagnen 100, sam- verkar med ett riktmärke 169 på verktygshållaren 154 och avger därvid en signal som är representativ för läget hos verktygshållaren 154.

Den i fig 6 och 7 visade vagnen 100 är monterad för förflyttning på samma sätt som vagnen 10 som är beskriven ovan i samband med fig 1. En verktygshållare och korrespon- derande delar finns också på samma sätt som är beskrivet i anslutning till fig 1. Arbetsstyckets geometriska rotations- axel är parallell med både den geometriska axeln för utgångs- axeln 102 hos svarvningsmotorn 101 och den geometriska axeln för utgångsaxeln 151 hos borrningsmotorn 150. Hållaren 154 för borrningsverktyget är belägen väsentligen längs arbets- styckets rotationsaxel.

Verktygsmaskinen är försedd med en styranordning som är densamma som den styranordning som har beskrivits i sam- band med fig 2 ovan men med profilgeneratorns 38 utgång an- sluten till två parallellkopplade styrorgan 39 med sluten slinga. Det ena styrorganet alstrar styrströmmar för svarv- ningsmotorn 101 och mottar återkopplingssignaler från läges- indikatorn 115 och motorns 101 takogenerator medan det andra 448 692 19 styrorganet 39 alstrar styrströmmar för motorn 150 och mot- tar återkopplingssignaler från lägesindikatorn 168 och mo- torns 150 takogenerator.

Då verktygsmaskinen enligt fig 6 och 7 används ut- nyttjas den för samtidig svarvning, medelst verktygsmaski- nen enligt fig 6, av en yttre, väsentligen cylindrisk yta hos ett arbetsstycke som är monterat i hållaren för arbets- stycket och som vrids av denna, och formning, medelst den i fig 7 visade verktygsmaskinen, av det inre hos en i arbets- stycket bildad borrning. En hålremsa matas till remsläsaren 37 och är försedd med digitala profildata avseende de er- forderliga yttre och inre profilerna hos arbetsstycket.

Liksom vid utföringsformerna enligt fig l och 2 förekommer informationen i form av steg från de respektive referens- radierna vid vinkellägen som är belägna på avstånd från varandra längs arbetsstycket samt i en serie axiella lägen utefter arbetsstycket. En styrström för antingen motorn 101 eller motorn 150 alstras av det respektive styrorganet med sluten slinga pâ sätt som har beskrivits ovan i samband med fig 1 och 2.

När svarvningsmotorn 101 mottar en styrsignal vrider den den korresponderande utgångsaxeln 102 så att kammen 103 vrids. Verktygshållaren 108 rör sig således fram och till- baka i ett plan vinkelrätt mot axelns 102 geometriska axel under påverkan av den kraft som utövas av loben 104 mot verkan av tryckfjädern 117 och såsom följd av reaktions- kraften på verktyget erhållen genom skärningsverkan då axeln 102 vrids i den ena riktningen.

Stoppen 107a och l07b samverkar med utsprânget 105 och begränsar därvid utgångsaxelns 104 vridning, varjämte takogeneratorn och lägesindikatorn 115 ger uppgift om axelns hastighet resp om verktygshållarens läge i form av signaler till den korresponderande grenen i styranordningen.

Då borrningsmotorn 150 mottar en styrsignal vrider den den korresponderande utgângsaxeln 151 så att kammen 153 vrids.

Verktygshållaren 154 svänger kring svängningsaxeln 155 i ett mot utgångsaxeln 151 vinkelrätt plan och svänger därvid an- tingen såsom följd av den av kammen 154 därpå utövade kraf- ten mot verkan av dragfjädern 161 vid vridning av axeln 151 448 692 20 i den ena riktningen eller genom verkan av dragfjädern 161 som drar rullen 160 mot kammen 153 då utgångsaxeln 151 vrids i motsatt riktning. Hâllaren 163 hindrar verktygs- hållaren 154 från att utföra en svängningsrörelse, och takogeneratorn samt lägesindikatorn 168 avger hastighets- resp lägessignaler för den korresponderande grenen av styr- utrustningen.

Den utföringsform som har beskrivits ovan i anslut- ning till fig 6 och 7 är utformad för att svarva och ut- föra borrning i arbetsstycken av hårdmetall, såsom arbets- stycken av stål. Fördenskull kan verktygshållarna 158 och 154 väga 5,5 kg resp 4,5 kg, varjämte de kan ha en maximal rörelsesträcka av 3,00 mm och kan applicera skärkrafter upp till 200 kg. Arbetsstycket kan bringas att rotera i en takt av 500 varv per minut. Bandbredden hos verktygs- maskinen enligt fig 6 och 7 kan uppgå till mellan 0 och 150 hz. Även då det gäller hårdmetaller enligt ovan och beho- vet att åstadkomma stora skärkrafter kan verktygsmaskinen enligt fig 6 och 7 bearbeta mycket noggranna profiler som varierar kring arbetsstyckets inre eller yttre yta i ett plan vinkelrätt mot arbetsstyckets axel. Exempelvis kan verktygen i ifrågavarande verktygsmaskin kasta om sin rikt- ning 16 gånger per sekund mot resp bort från arbetsstyckets yta synkront med arbetsstyckets rotation. Komplicerade yt- profiler kan således skäras i dessa metaller.

Hastigheten och noggrannheten i bearbetningen erhålles tack vare det förhållandet att tröghetsmomentet hos verk- tygshållarna 108 och 154 med korresponderande utgångsaxlar 102 och 151 är ringa, exempelvis 3,69 x 10-4 kg.m.s2. Detta möjliggör ett snabbt gensvar hos verktygen. Dessutom är ändarna hos verktygshållarna 108, 154 belägna nära utgångs- axlarna 102, 151 hos de korresponderande motorerna 101, 150, varjämte de står i direktkontakt med kammarna och således säkerställer att överföringen av axelrörelse till verktygs- hållarna sker utan eller praktiskt taget utan eftersläpning eller dödgång.

Fig 8 visar en alternativ förbindelse mellan utgångs- axlarna 19, 52, 102 eller 151 och de korresponderande verk- 448 692 21 tygshållarna 21, 54, 108 resp 154. Denna alternativa för- bindelse tar formen av ett ok 200 som överbryggar utgångs- axeln och som sträcker sig från verktygshållarna 21, 54, 108 eller 154 resp ett böjligt band 201, vars ändar är fästa vid motsatta änddelar hos oket 200 och passerar kring utgångsaxeln 19, 52, 102 eller 151. Bandet 201 är spänt så att man erhåller ett gott friktionsingrepp mellan bandet 201 och utgångsaxeln 19, 52, 102 eller 151. Då utgångs- axeln 19, 52, 102 eller 151 vrids i den ena riktningen kommer bandet 201 att dras upp på axelns ena sida och att släppas ut på den andra sidan, varigenom oket 200 och verk- tygshållaren kommer att förflyttas i den ena riktningen.

Om utgångsaxeln vrids i motsatt riktning släpps bandet 201 ut på axelns ena sida under det att det dras upp på axelns andra sida, varigenom oket 200 och verktygshållaren för- flyttas i motsatt riktning. Tack vare detta arrangemang kan verktygshållaren röra sig i fas med utgângsaxeln.

Det skall framhållas att bandet bara kan ha en enda förbindelse med den ena eller andra av okets änddelar, var- vid returrörelsen exempelvis åstadkommes av en dragfjäder som är inkopplad mellan bandets 201 andra ände och oket 200.

Vidare torde det vara uppenbart att de ovan beskriv- na och under hänvisning till ritningarna åskådliggjorda verk- tygsmaskinerna kan utnyttjas för att på ett arbetsstyckes yta bearbeta en ytprofil som varierar i avstånd från en tänkt referens i en eller två mot varandra vinkelräta rikt- ningar. Variationen i avstånd regleras av verktygets maximala rörelse. Exempelvis kan arbetsstycken noggrant och snabbt maskinbearbetas så att man erhåller en kam med rent cylind- risk form eller med formen av en stympad kon med en mycket ringa konvinkel eller oval tvärsektion eller elliptisk tvär- sektion. Dessutom kan ringformiga eller kvasicirkulära spår och rännor lätt framställas i arbetsstycken av den ovan beskrivna typen under en bearbetningsoperation, varvid de enda gränserna sätts av skärkraften som kan påläggas av verktygsmaskinerna samt rörelsesträckan för verktygen.

Lagerborrningar kan också bearbetas på så sätt att de får särskilda egenskaper och kan upptaga avböjningar i hus 448 692 22 eller kan vara fasade i axiell riktning så att de exempel- vis får mynningar med svag klockform i syfte att avlasta belastningar kring kanten. Vidare kan lagerborrningar be- arbetas till sådan form att de ansluter sig till formen hos hus och axlar, varigenom man undanröjer eller minskar behovet av användningen av pâlagt material. Kavitetsero- sion kan minskas genom att man utformar vissa spår i lager- ytan och inför dessa i återstoden av lagerytan och således förhindrar kavitation vid skarvarna mellan dylika spår och lagerytans övriga del. Bussningar med små ändar och med bortskurna partier blir utformade med anslag som inte hålls väl tillbaka mot husen därför att periferiella ringspänning- ar saknas lokalt. Lokal avlastning av borrningen nära an- slagen kan anordnas för att förbättra detta förhållande.

Axialbrickor kan förses med radiella spår eller sammansatta fasningar. Komplicerade präglingsverktyg kan skäras, vilket också gäller för profilering, pressning och borrning av skålar.

Det numeriska styrsystemet gör det lätt att variera formen av arbetsstycken, och hastigheten och noggrannheten i skärningarna möjliggör ett snabbt omlopp av arbetsstycke.

Verktygen kan bytas ut lätt, och maskinernas enkla konstruk- tion medför att det blir lätt att utföra underhållsarbeten och att byta ut delar.- _ Det skall också framhållas att om så önskas kan verk- tygshållarnas rörelse i båda riktningarna bringas att utföras av kammarna, varvid man kan undvara fjädrarna. I detta fall kan två kamkontaktytor vara anordnade vid diametralt motsatta sidor om utgångsaxeln. Kamarna kan härvid vara symmetriska kring ett plan som inkluderar utgångsaxelns geometriska axel och som ligger mellan de båda kamkontaktytorna. Kammarna bringas i kontakt med båda ytorna, varvid vridning av kammen i den ena riktningen ger upphov till en utåtriktad rörelse hos verktygshållaren medan vridning av kammen i den motsatta riktningen medför att verktygshållaren återförs.

Det skall också framhållas att verktygshållaren inte behöver vara monterad för svängningsrörelse. Exempelvis kan verktygshållaren vara monterad i lager för en fram- och åter- gående linjär rörelse. 448 692 23 Relativrörelsen mellan arbetsstycket och verktyget i riktning parallellt med arbetsstyckets axel behöver inte ske genom att vagnen rör sig. Denna rörelse skulle lika väl kunna uppnås genom att arbetsstyckets hållare rör sig.

Claims (11)

448 692 _ 24 ' ' PAEENTKRAV

1. l. Verktygsmaskin för bearbetning av ett roterande arbets- stycke och av typen som innefattar en rörlig verktygshâllare och en styranordning för alstring av signaler svarande mot de erforderliga verktygsrörelserna för framställning av en förutbestämd profil på arbetsstycket resp ett servosystem för omvandling av styrsignalerna till verktygsrörelser, k ä n n e t e c k n a d därav, att servosystemet innefattar - en motor (18 i fig l, 51 i fig 2, l0l i fig 6, 150 i fig 7) med ringa tröghet och stort vridmoment för mottagning av styrsignalerna, varvid nämnda motor har en utgångsaxel (19 i fig 1, 52 1 fig 2, 102 i fig 6, 151 i fig 7), som av styr- signalerna vrids högst ett varv ooh vars momentana vinkel- läge inom nämnda varv svarar mot momentanvärdet hos styr- signalen, och ett av ett enda element bestående drivöver- - föringsorgan (20 i fig l, 53 i fig 4, 103 i fig 6, 153 i fig 7) på axeln, varvid sistnämnda organ verkar direkt på verktygshâllaren för överföring av vinkelrörelser hos ut- gångsaxeln till korresponderande rörelser hos verktygs- _ hållaren.

2. Verktygsmaskin enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att verkz-.ygshallaren (21 1 fig 1, 54 1 fig 4, loà 1 fig 6, 156 i fig 7) är monterad för svängningsrörelse kring en axel som är parallell med den geometriska rotationsaxeln 'för-motorns utgàngsaxel på så sätt att vridning av motorns utgångsaxel medför att verktygshållaren rör sig i ett plan vinkelrätt mot motorns utgângsaxel.

3. Verktygsmaskin enligt krav 2, k ä~n n e t e c k n a d därav, att nämnda av ett enda element bestående drivöverförings- organ innefattar en kam (20 i fig l, S3 i fig 4, l03 i fig 6, 153 i fig 7) som är uppburen på motorns utgângsaxel och som har en kamyta i kontakt med verktygshållaren.

4. Verktygsmaskin enligt något av kraven l - 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att verktygshâllaren innefattar två ar- mar (22, 23), som är stelt förbundna med varandra vid varsin ände och som har en spetsig vinkel mellan sig, att verktygs- hållaren är lagrad (27) för svängningsrörelse kring en axel ....-. ..-.|-...-__u._.._-_.___. , . .-__m 448 692 - 25 eller intill förbindningspunkten mellan de båda armarna, och att ett fäste (30a, 30b)-för ett verktyg är uppburet på den ena armen mot armens ena ände som är fjärrbelägen 1 förhållande till svängningsförbindelsen medan den andra armen gör kontakt med nämnda av ett enda element bestående drivöverföringsorgan.

5. S. Verktygsmaskin enligt något av kraven 1 - 3, k ä n - n e t e c k n a d därav, att verktygshållaren innefattar ' ett långsträckt organ (54, 156) som är svängbart lagrat mellan sina ändar, som vidare har ett fäste (63, 165) för ett verktyg vid sin ena ände och som gör kontakt med nämnda av ett enda element bestående drivöverföringsorgan vid el- ler nära sin andra ände.

6. ' 6. Verktygsmaskin enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att det långsträckta organet utgörs av en enda styv stång som är lagrad.för svängningsrörelse i tappar (65, 155).

7. Verktygsmaskin enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att det lângsträckta organet är bildat av ett ramverk av organ (109, lll, ll2).

8. Verktygsmaskin enligt något av kraven 1 - 3. k å n - n e t e c k n a d därav, att verktygshållaren är lagrad för enbart fram- och âtergâende linjär rörelse i en riktning som ligger i ett plan vinkelrätt mot den geometriska rotations- axeln för motorns utgångsaxel och har ett fäste för ett verk- tyg vid sin ena ände samt gör kontakt med det av ett enda element bestående drivöverföringsorganet vid eller mot sin andra ände.

9. Verktygsmaskin enligt något av kraven 1 - 8, k ä n - n e t e c k n a d därav, att den innefattar en hållare (40a, 40b) för att hålla och vrida ett arbetsstycke och att verktygs- hållaren är monterad på en verktygsvagn (10) som är förflytt- bar medelst första drivorgan (4la, 4lb) i förhållande till arbetsstyckets hållare i en riktning som är parallell med vridningsaxeln för arbetsstycket resp av andra drivorgan (4la, 4lh)-i förhållande till arbetsstyckets bärorgan i en riktning som ligger i ett plan vinkelrätt mot arbetsstyckets rotationsaxel för att föra verktyget till ett referensstart-. läge i förhållande till ett arbetsstyoke. , _ _____.....__ -_....«_..äl 448 692 26

10. Verktygsmaskin enligt något av kraven 1 - 8, k ä n - n e t e c k n a d därav, att -tyrsystemet (38, 39) mottar digitala profildata (37) som definierar den erforderliga slutgiltiga profilen hos arbetsstycket och som har formen av en sekvens av erforderliga verktygslägen vid ett antal på avstånd från varandra belägna vinkellägen hos arbets- stycket för var och en av en serie axiella lägen längs arbetsstycket eller för var och en av en serie radiella avstånd från arbetsstyckets rotationsaxel och alstrar en motsvarande sekvens styrsignaler som matas till motorn för att bringa ucgângsaxein at: vrida sig :in au: momen- tanläge för att bringa verktyget att röra sig till sitt erforderliga momentanläge.

11. Verktygsmaskin enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att servosystemet innefattar en rörlig vagn (10) som uppbär nämnda motor (18), en styv verktygshållare (21) som är monterad på vagnen för rörelse i ett plan vinkelrätt mot rotationsaxeln hos motorns utgångsaxel, varvid ett parti (28) av den styva verktygshållaren är be- läget nära intill motorns utgångsaxel, och en enda kam (20) som bildar nämnda av ett enda element bestående drivöver- föringsorgan och som är uppburen på utgångsaxeln och direkt ingriper med nämnda parti hos den styva verktygshâllaren för att omvandla vridning av utgângsaxeln till en kraft som verkar pâ nämnda parti hos verktygshållaren i ett plan vinkelrätt mot utgângsaxelns rotationsaxel så att verktygs- hâllaren förflyttas i fas med utgångsaxeln, och att styran- ordningen är anordnad att till den elektriska motorn föra en serie styrsignaler för att vrida utgângsaxeln till en korresponderande serie vinkellägen, vilkas maximum är mind- re än ett varv, för att åstadkomma erforderliga rörelser hos verktygshållaren för bearbetning av det roterande arbetsstycket. _.