DE457088C - Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstuecken nach vorher bestimmter Form - 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.

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.

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.

Eine besondere Bedeutung erhält die Erfindung für die Herstellung oder die Nachprüfung kleinerer Formen oder von Formen, welche ganz besonders genau ausfallen

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.

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.

Abb. Γ und 3 sind schematische Ansichten von oben,

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).

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.

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. 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.

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.

Claims (4)

Patentansprüche:

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.

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.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch" gekennzeichnet, daß der Vor-

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 Mittel

4. Vorrichtung zur Ausübung des Ver- zum Verstellen des optischen Systems

fahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet entlang der Grenzlinie, bis zu der der

durch eine Bearbeitungsmaschine beliebi- Werkstoff abgearbeitet werden soll.

Hierzu 2 blatt Zeichnungen.

BEHLDt. GEDRUCKT IK DER REICHSDRUCKEREI.