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Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine zur Herstellung von Gewindespindeln od. dgl. Stangenmaterial, mit einem Maschinenbett, das wenigstens eine Bearbeitungseinheit, insbesondere eine Wirbeleinheit, und zwei längsverschiebbare im Masse des Drehvorschubes dreh- bare Spannfutter tragende Spannstöcke aufnimmt.
Beim Gewindewirbeln, aber auch bei den meisten andern Gewindeherstellungsverfahren wird das Bearbeitungswerkzeug am Maschinenbett längsverfahren, wobei die Geschwindigkeit dieses Axialvorschubes in einem bestimmten Verhältnis zur Drehzahl der dem Drehvorschub ent- sprechend über die Spannfutter gedrehten Werkstücke stehen muss, um die gewünschte Gewindesteigung zu erreichen. Die Werkstücke werden dazu an einem Ende in ein Spannfutter eines Spann- stockes gespannt und am andern Ende von einer Körnerspitze gehalten, doch ist es auch schon bekannt, die Werkstücke andernends über Lünetten oder einen zweiten Spannstock abzustützen.
Diese Werkzeugmaschinen haben sich für die Bearbeitung kürzerer Gewindespindeln durchaus bewährt, sie erfordern aber für die Herstellung längerer Werkstücke ein zeitraubendes, umständliches Nachsetzen bzw. Umspannen der Werkstücke, wobei zwangsläufig Qualitätseinbussen bei der Genauigkeit der Gewindeherstellung hingenommen werden müssen. Auch eignen sich die bekannten Maschinen nicht zur Durchführung mehrerer Arbeitsschritte während einer Aufspannung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Werkzeugmaschine der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die bei verhältnismässig geringem Bau- und Konstruktionsaufwand die Bearbeitung beliebig langer Werkstücke in einem durchgehenden Bearbeitungsverfahren gewährleistet und auch die Möglichkeit bietet, in diesem durchgehenden Bearbeitungsverfahren verschiedene Bearbeitungsschritte ohne Unterbrechung des Vorschubes ausführen zu können.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Spannfutter in an sich bekannter Weise an einer die Spannstöcke durchsetzenden Spindelhülse od. dgl. lagern und die im Masse des Axialvorschubes relativ zur Bearbeitungseinheit gleichsinnig verfahrbaren Spannstöcke abwechselnd nach Durchfahren einer bestimmten Vorschubstrecke in die Ausgangslage zurückbewegbar sind, wobei sich jeweils der eine Spannstock mit geöffnetem Spannfutter zurückbewegt, während der andere mit geschlossenem Spannfutter weiterfährt. Diese Spannstöcke erlauben die Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Axial- und Drehvorschubes praktisch ohne zeitliche oder räumliche Begrenzung, so dass Werkstücke unabhängig von ihrer tatsächlichen Länge mit erforderlicher Drehund Längsbewegung an der oder den Bearbeitungseinheiten vorbeibewegt und ordnungsgemäss bearbeitet werden können.
Die Spannstöcke fahren nämlich mit dem Werkstück gleichsinnig entlang einer bestimmten, durch das Maschinenbett od. dgl. begrenzten Vorschubstrecke und werden dann abwechselnd in ihre Ausgangslage zurückbewegt, wobei während der Rückbewegung des einen Spannstockes jeweils der andere allein für den Vorschub sorgt, so dass die Spannstöcke die Vorschubstrecke beliebig oft hintereinander durchfahren können und sich dadurch auch für beliebig lange Werkstücke die erforderlichen Vorschubbewegungen erreichen lassen. Die Werkstücke durchqueren die Spannstöcke durch die Spindelhülsen und werden wegen der beim Zurückfahren des jeweiligen Spannstockes geöffneten Spannfutter immer nur von den die eigentliche Vorschubbewegung ausübenden Spannstöcken und deren geschlossenen Spannfuttern erfasst und dem Vorschub entsprechend längsbewegt und gedreht.
Während dieses kontinuierlichen Vorschubes kann das Werkstück mit jeder geeigneten Bearbeitungseinheit fortlaufend bearbeitet werden, wobei selbstverständlich auch gleichzeitig zwei oder mehrere Bearbeitungseinheiten einsetzbar sind. Die gegenseitige Abstimmung der Spannstock- und Spannfutterbewegungen wird zweckmässigerweise über eine numerische Steuerung vorgenommen werden, doch spielt es grundsätzlich keine Rolle, wie die Antriebe und deren Steuerungen im einzelnen ausgeführt sind.
Gibt es in bewährter Art und Weise als Vorschubantrieb der Spannstöcke einen aus angetriebener, im Maschinenbett gelagerter Spindel und an den Spannstöcken abgestützten Muttern bestehenden Schraubentrieb, können erfindungsgemäss die den Spannstöcken zugeordneten Muttern jeweils dreh- und über eigene Motoren antreibbar gelagert sein. Bei konstanter Drehung der Spindel kommt es daher bei stehenden Muttern zu einer gemeinsamen synchronen Vorschubbewegung beider Spannstöcke, der aber jeweils für die erforderliche Rückbewegung über den Mutterantrieb eine entsprechende Rückwärtsbewegung überlagert werden kann, die den Spannstock in seine Ausgangs-
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position zurückbringt. Sobald die Mutter dann wieder stillsteht, übernimmt der betreffende Spannstock erneut die Vorschubbewegung.
Auf Grund des unbeschränkten Vorschubes ist es auch möglich, dass nach einer Weiterbildung der Erfindung das Maschinenbett wenigstens zwei Paare zusammenwirkender Spannstöcke aufnimmt, wobei zwischen den Paaren vorzugsweise eine Station zur Wärme- oder Oberflächenbehandlung des Werkstückes eingerichtet ist. Dadurch ist es möglich, in einem Zuge mehrere Bearbeitungsschritte vorzunehmen und das Werkstück zwischen den einzelnen Bearbeitungsschritten sogar noch speziell zu behandeln und auf den folgenden Arbeitsschritt vorzubereiten.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn zwei Spannstockpaare vorgesehen sind und das Maschinenbett zwischen den Spannstöcken des ersten Paares eine Wirbeleinheit, zwischen den beiden Spannstockpaaren eine Härtestation und zwischen den Spannstöcken des zweiten Paares eine Schleifeinheit aufweist, da durch diese Werkzeugmaschine eine Gewindespindel od. dgl. beliebiger Länge gefräst, gehärtet und geschliffen werden kann und daher in einem Zug aus dem rohen Werkstück ein Fertigprodukt herstellbar ist.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand'rein schematisch veranschaulicht, u. zw. zeigen Fig. 1 und 2 zwei verschiedene Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemässen Werkzeugmaschine jeweils in Seitenansicht.
Zum Bearbeiten beliebig langer Werkstücke --W--, insbesondere zum Wirbeln langer Gewindespindeln, nimmt gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein Maschinenbett --1-- eine Wirbeleinheit --2-- mit ein- und auslaufseitigen Lünetten --3-- sowie zwei längsverschiebbare Spann-
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Den Spannstöcken --4,5-- ist ausserdem - ein Schraubentrieb --12-- als Vorschubantrieb für den Längsvorschub zugeordnet, der aus einer über den Motor --13-- angetriebenen Spindel --14--
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und vorschubgerecht der Bearbeitungseinheit --2-- zugeführt. Dabei übernehmen die Spannstöcke --4, 5- durch entsprechendes Längsverfahren den Axialvorschub und die Spannfutter --6,7-mittels der Antriebe --10, 11-- den Drehvorschub. Für den Längsvorschub sorgt der Vorschub- antrieb --12--, der über die rotierende Spindel --14-- und den stillstehenden Muttern --15, 16-- die beiden Spannstöcke-4, 5-- gemeinsam und gleichsinnig in Vorschubrichtung V verfährt.
Bei geschlossenen Spannfuttern --6, 7-- wird das Werkstück-W-- von beiden Spannstöcken - -4, 5-- entlang einer bestimmten Vorschubstrecke geführt, worauf der Spannstock --5-- mit seinem Spannfutter --7-- alleine den Vorschub übernimmt und Spannstock --4-- bei geöffnetem Spannfutter --6-- durch die über den Motor --17-- nun angetriebene Mutter --15-- im Eilgang eine Rückbewegung R in die Ausgangslage vollzieht.
Hier wird die Mutter --15-- wieder gebremst, der Spannstock --4-- fährt wieder in Vorschubrichtung V weiter und das Spannfutter --6-schliesst, so dass nun Spannstock --4-- allein den Vorschub für das Werkstück --W-- übernehmen und jetzt auch Spannstock --5-- nach Öffnen des Spannfutters --7-- im Eilgang eine Rückbewegung R in die Ausgangslage vornehmen kann, wozu Antrieb --18-- die Mutter --16-antreibt. Sobald Spannstock --5-- seine Ausgangslage erreicht hat, wird die Mutter --16-- gebremst, das Spannfutter --7-- geschlossen und beide Spannstöcke --4, 5-- sorgen wieder gemeinsam für den Vorschub.
Durch dieses überlappende Zusammenwirken der beiden Spannstöcke --4,5-ist es möglich, die vom Maschinenbett-l-begrenzte Vorschubstrecke beliebig oft zu durchfahren und bei kontinuierlichem Vorschub Werkstücke --W-- beliebiger Länge durch die Bearbeitungseinheit --2-- bearbeiten zu lassen.
Der kontinuierliche Vorschub erlaubt auch die fortlaufende Bearbeitung eines Werkstückes --W-- in aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten, wozu gemäss vereinfacht dargestelltem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 auf dem Maschinenbett --1-- zwei Paare zusammenwirkender Spannstöcke - -4, 5, 4a, 5a-- sitzen und zwischen den Spannstöcken --4, 5-- eine Wirbeleinheit --2--, zwischen den Spannstöcken --4a,5a-- eine Schleifeinheit --2a-- und zwischen den beiden Spannstockpaaren
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