DE718439C

DE718439C - Spindle bearing for device for turning and thread milling or thread chasing in one clamping of the workpiece

Info

Publication number: DE718439C
Application number: DEH149384D
Authority: DE
Original assignee: Hasse and Wrede GmbH; Carl Hasse and Wrede GmbH
Current assignee: Hasse and Wrede GmbH
Priority date: 1936-11-01
Filing date: 1936-11-01
Publication date: 1942-03-12

Description

Spindellagerung für Vorrichtungen zum Abdrehen und Gewindefräsen oder Gewindestrehlen in einer Aufspannung des Werkstückes Bei. der Bearbeitung von Werkstücken, welche gleichachsig zu gedrehten Flächen auch Gewinde aufweisen, ist es zur Erzielung der erforderlichen Genauigkeit unerläßlich, das Drehen und die Gewindebearbeitung in einer Einspannung durchzuführen. Da das Drehen ein verhältnismäßig weites Lagerspiel der das Werkstück tragenden Spindel wegen der verhältnismäßig hohen Drehzahl erforderlich macht, dieses weite Lagerspiel aber beim Gewindefräsen zu erheblichen Ungenauigkeiten Anlaß gibt, wird nach einem noch nicht zum Stande der Technik gehörigen Vorschlage so vorgegangen, daß die Werkstückspindel mit zwei verschiedenen Lagerungen, einer weiten für das Drehen und einer engen für das Fräsen, versehen wird, die wahlweise einschaltbar bzw. umschaltbar sind und dementsprechend eine .genaue Bearbeitung in einer Einspannung ermöglichen.Spindle bearings for devices for turning and thread milling or Thread chasing in one clamping of the workpiece. the processing of workpieces, which coaxially to turned surfaces also have threads, it is to achieve the required accuracy, turning and threading are indispensable to be carried out in one clamping. Since turning has a relatively large bearing play the spindle carrying the workpiece is required because of the relatively high speed makes this wide bearing play to considerable inaccuracies when thread milling This gives rise to a proposal that does not yet belong to the state of the art proceeded so that the workpiece spindle with two different bearings, one wide for turning and a narrow one for milling, which is optional can be switched on and / or switched over and, accordingly, precise machining enable in one clamping.

Bei dem genannten Vorschlage wird entweder durch die in ihrer Passung veränderlichen Lager eine entsprechende Kostenerhöhung oder bei mehreren an der Werkstückspindel hintereinanderliegenden, wahlweise einschaltbaren Lagerungen zudem eine entsprechende Erhöhung der Baulänge herbeigeführt. Die Erfindung ,geht demgegenüber einen anderen Weg, der sich besonders zur Herstellung kleinerer leichterer Gewinde in einer Einspannung mit einer Drehbearbeitung .eignet und zudem auch das Strehlen von Gewinde in einer Einspannung mit einer gleichachsigen Drehbearbeitung ermöglicht.In the case of the proposal mentioned, either by the in their fit changeable stock a corresponding cost increase or in the case of several at the Workpiece spindles, one behind the other, optionally switchable bearings brought about a corresponding increase in the overall length. The invention goes against it another way that is especially useful for making smaller lighter threads in one clamping with one turning operation .suitable and also chasing of thread in one clamping with equiaxed turning.

Die Erfindung besteht darin, daß die Werkstückspindel, die während des Drehers in üblicher Weise mit Längsspiel umläuft, während der Gewindebearbeitung zur Beseitigung des Längsspieles gegen ein Längslager gedrückt wird und daß dies Längslager beim Gewindefräsen in der Nähe des Werkstückes angeordnet ist.The invention consists in that the workpiece spindle, which during of the lathe rotates in the usual way with longitudinal play while threading to eliminate the longitudinal play is pressed against a longitudinal bearing and that this Longitudinal bearing is arranged when thread milling in the vicinity of the workpiece.

Beim Gewindefräsen wird hierdurch der das Werkstück tragende Spind-elkopf trotz seiner der Drehbearbeitung entsprechenden weiten Lagerung .in radialer Richtung so festgelegt, daß er unter der Einwirkung der Fräserzähne nicht nachgeben oder in Schwingungen kommen kann, vielmehr wird mit einfachen Mitteln trotz der leichtgängigen Lagerung der Spindel für die Drehbearbeitung eine zuverlässige Stützung des Werkstückes beim Gewindefräsen erzielt.During thread milling, this becomes the spindle head that carries the workpiece in spite of its wide storage corresponding to the turning operation .in the radial direction so set that it does not give under the action of the cutter teeth or can start to vibrate, rather it will be with simple means in spite of the smooth running Bearing of the spindle for turning operations provides reliable support for the workpiece achieved during thread milling.

Beim Strehlen ist es nicht erforderlich, daß die Spindel in der Nähe des Werkstückes in Längsrichtung verspannt wird, vielmehr kann die Beseitigung des Längsspieles auch an irgendeiner anderen Stelle der Spindel stattfinden. Wesentlich ist lediglich, daß das Längsspiel der Spindel beseitigt wird, so daß Steigungsfehler des Gewindes, welche durch ein achsiges Ausweichen der Spindel gegenüber dem Strehlwerkzeug eintreten könnten, vermieden werden. Besonders wichtig ist dies, wenn das Strehlwerkzeug nicht durch eine auf der Arbeitsspindel sitzende Patrone, sondern durch eine Kurve oder Patrone gesteuert wird, welche auf einer Nebenwelle angeordnet ist.When chasing, it is not necessary that the spindle be close of the workpiece in Is tensioned in the longitudinal direction, rather the Elimination of the longitudinal play also take place at any other point on the spindle. It is only essential that the longitudinal play of the spindle is eliminated so that Pitch error of the thread, which is caused by an axial deviation from the spindle the chasing tool can be avoided. This is particularly important if the chasing tool is not replaced by a cartridge sitting on the work spindle, but is controlled by a cam or cartridge, which is on a secondary shaft is arranged.

Das Längslager, gegen welches die Spindel gedrückt wird, kann nach Art eines Spurlagers senkrecht zur Spindelachse gerichtet sein und beispielsweise auch in einem Kugellager bestehen. Es kann aber auch kegelige Form haben und hierdurch gleichzeitig zentrierend auf die Spindel einwirken.The longitudinal bearing against which the spindle is pressed can after Kind of a thrust bearing be directed perpendicular to the spindle axis and for example also exist in a ball bearing. But it can also have a conical shape and thereby act at the same time centering on the spindle.

Um ein übermäßig scharfes Anziehen der Spindel gegen die Gegenfläche zu vermeiden und die Einstellung der Steuerung für die Längsbewegung der Spindel zu erleichtern. ist zweckmäßig zwischen das Antriebsglied und die Spindel ein nachgiebiges Glied, z. B. eine Feder, geschaltet. Eine besonders einfache und zweckmäßige Anordnung ergibt sich, wenn die Kuppehnuffe der Kupplung für den Drehgang bzw. Fräs- oder Strehlgang als auf die Feder einwirkendes Antriebsglied verwendet wird.An excessively sharp tightening of the spindle against the mating surface avoiding and setting the control for the longitudinal movement of the spindle to facilitate. is expediently a flexible one between the drive member and the spindle Member, e.g. B. a spring switched. A particularly simple and practical arrangement arises when the coupling sleeve of the coupling for the rotary gear or milling or Strehlgang is used as a drive member acting on the spring.

Es ist bekannt, die unilaufende Körnerspitze von Reitstöcken durch achsiges Verspannen für besonders genaue Spitzenarbeiten festzustellen, d. h. also völlig unbeweglich zu machen. In ähnlicher Weise hat man auch bereits die Spindeltrommel eines Mehrspindelautomaten sowohl radial als auch achsig festgeklemmt, um Erschütterungen dieser Trommel zu verhindern. In allen-diesen Fällen wird also ein der Stützung eines Werkstückes dienender Halteteil mit dein Maschinengestell durch eine geeignete Spannvorrichtung fest verbunden:- Demgegenüber handelt es sich beim Erfindungsgegenstande darum, zwei verschiedenartige, auf der gleichen Spindel vorzunehmende Bearbeitungen, nämlich eine Drehbearbeitung einerseits und eine Gewindebearbeitung durch Fräsen oder Strehlen andererseits in einer Einspannung des Werkstückes zu ermöglichen. Dementsprechend muß im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen die Drehbarkeit der Spindel beibehalten werden, was bei den bekannten Anordnungen nicht möglich ist.It is known to use the unilateral center point of tailstocks determine axial tensioning for particularly precise point work, d. H. so to make completely immobile. In a similar way, you already have the spindle drum of a multi-spindle machine clamped both radially and axially to avoid vibrations to prevent this drum. In all of these cases there will be a support a workpiece serving holding part with your machine frame by a suitable Clamping device firmly connected: - In contrast, it is the subject matter of the invention therefore, two different types of machining to be carried out on the same spindle, namely, turning on the one hand and threading by milling or to enable chasing on the other hand in a clamping of the workpiece. Accordingly, in contrast to the known devices, the rotatability the spindle are retained, which is not possible with the known arrangements is.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise in drei Längsschnitten durch - die Werkstückspindeln selbsttätiger Drehbänke schematisch veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i eine Ausführungsform zum Drehen und Gewindestrehlen in einer Aufspannung, Fig. 2 eine Ausführungsform zum Drehen und Gewindefräsen in einer Aufspannung, Fig. 3 eine weitere Ausführungsform nach Fig. 2.In the drawing, the subject of the invention is for example in three longitudinal sections through - the workpiece spindles of automatic lathes schematically illustrates, namely Fig. i shows an embodiment for turning and thread chasing in one set-up, FIG. 2 shows an embodiment for turning and thread milling in a clamping, FIG. 3 shows a further embodiment according to FIG. 2.

Die Anordnungen nach Fig. 2 und 3 können nicht nur zum Drehen und Gewindefräsen, sondern auch zum Drehen und Gewindestrehlen Verwendung finden.The arrangements of FIGS. 2 and 3 can not only rotate and Thread milling, but also for turning and thread chasing use.

In der Zeichnung ist a die Arbeitsspindel, die in den Lagern c, d und e in radialer Richtung gelagert ist und in ihrem Kopf f ;las Werkstück trägt, das in der gleichen Einspannung einer Dreh- und Gewindefräs-oder Strehlbearbeitung unterworfen werden soll. Die Spindel ist in den Lagern c, d und und e mit für die Drehzahl der Spindel bei der Drehbearbeitung ausreichendem Spiel, also verhältnismäßig lose gelagert, das achsige Spiel ist durch die Mutter g gleichfalls entsprechend eingeregelt. Beim Fräsen oder Strehlen wird die Spindel über eine geeignete zwischengeschaltete Kupplung, z. B. eine Fallschnecke, durch die Stirnräder angetrieben, während der Antrieb für die Drehbearbeitung durch die Stirnräder i erfolgt, die auf der Spindel a. lose drehbar gelagert sind. Während der Drehbearbeitung werden die Stirnräder i mit der Spindel a. durch eine Kupplung k gekuppelt, die durch den Spreizkegel in ein- und ausgeschaltet wird.In the drawing, a is the work spindle, which is in the bearings c, d and e is mounted in the radial direction and in its head f; the workpiece carries, this in the same clamping of a turning and thread milling or chasing machining should be subjected. The spindle is in bearings c, d and and e with for the Spindle speed during turning has sufficient play, that is, relatively loosely mounted, the axial play is also correspondingly due to the nut g regulated. When milling or chasing, the spindle is connected via a suitable intermediate Coupling, e.g. B. a falling screw, driven by the spur gears, during the The turning is driven by the spur gears i, which are on the spindle a. are loosely rotatably mounted. During the turning operation, the spur gears are i with the spindle a. coupled by a coupling k, which is carried out by the expanding cone is turned on and off.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i ist .der Spreizkegel in in der Zeichnung nach j rechts geschoben und dementsprechend die Kupplung k eingerückt, so daß die Spindel a mit Drehgeschwindigkeit angetrieben wird. Sie hat das hierzu erforderliche radiale und achsige Spiel. Wird nun der Spreizkegel w in der Zeichnung nach links verschoben, so wirkt er über die zwischengeschaltete Federn auf eine mit der Spindel a verbundene Buchse o ein, so daß unter dem Druck der Feder die Spindel a in der Zeichnung nach links verschoben wird und der Stellring p der Spindel sich auf das Längslager q aufsetzt. Das achsige Spiel der Spindel ist hierdurch beseitigt worden, so daß beim Strehlen ein Ausweichen der Spindel in der Längsrichtung gegenüber dem Strehlwerkzeug nicht mehr möglich ist. Für das Strehlen ist es hierbei belanglos, ob das Lager q. wie dargestellt, am mittleren Teil der Spindel oder am Spindelkopf f oder am hinteren Teil der Spindel liegt. Wesentlich ist nur, daß das Längsspiel durch ach sige Verspannung der Spindel während des Gewindeschneidens beseitigt ist.The operation of the device is the following In the embodiment of FIG. I .the expanding cone is pushed in in the drawing to the right and accordingly j k are engaged clutch so that the spindle is driven at a rotational speed. It has the radial and axial play required for this. If the expansion cone w is shifted to the left in the drawing, it acts via the interposed springs on a socket o connected to the spindle a, so that under the pressure of the spring the spindle a is shifted to the left in the drawing and the adjusting ring p the spindle rests on the longitudinal bearing q. The axial play of the spindle has thereby been eliminated, so that during chasing, the spindle can no longer give way in the longitudinal direction with respect to the chasing tool. For chasing, it is irrelevant whether the bearing q. as shown, on the middle part of the spindle or on the spindle head f or on the rear part of the spindle. It is only essential that the longitudinal play is eliminated by axially tensioning the spindle during thread cutting.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. z erfolgt die Längsbewegung der Spindel für ihre achsige Verspannung während der Gewindebearbeitung in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i durch den Spreizkegel in, der bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in seiner linken Endstellung, die er während der Gewindebearbeitung einnimmt, dargestellt ist; die Federn ist also völlig zusammengedrückt.In the embodiment according to FIG. Z, the longitudinal movement takes place the spindle for its axial bracing during thread machining in the same way Way as in the embodiment of Fig. I by the expansion cone in, the in the embodiment of FIG. 2 in its left end position, which he during thread machining is shown; so the spring is completely compressed.

Da das Ausführungsbeispiel nach Fig.2 zum Drehen und Gewindefräsen in einer Rufspannung bestimmt ist, befindet sich das Längslager r, gegen welches die Spindel verspannt wird, in unmittelbärer Nähe des Werkstückes, d. h. am Spindelkopf, so daß dieser unter der Einwirkung des Fräsers nicht ausweichen oder in Schwingungen kommen kann. ` Das Ausführungsbeispiel. nach Fig.3 entspricht dem nach Fig.2, nur daß hier an Stelle des Längslagers r ein Kegels an der . Spindel vorgesehen ist, der in einen entsprechenden Gegenkegel des vorderen Endes des Lagers c eintritt und hierdurch die Fläche bildet, gegen welche die Spindel beim Gewindefräsen verspannt wird. -Ferner wird beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 die Längsbewegung der Spindel a nicht durch den Spreizkegel n2 der Kupplung h, sondern durch eine Mutter t herbeigeführt, welche auf einem entsprechenden Gewinde u der verlängerten Lagerbuchse d verschraubbar ist. Die Mutter t greift mit einem Flansch t' zwischen die mit der Spindel verbundenen Kugellager v' und v" ein, so daß, wenn die Mutter t auf der Lagerbuchse d nach' links verschraubt wird, die Spindel nach links gezogen und damit die Verspannung der Spindel in Längsrichtung herbeigeführt wird. Umgelehrt tritt eine Lösung der Verspannung und die Herbeiführung des normalen, für das Drehen erforderlichen Längsspieles bei einem Verschrauben der Mutter t auf dem Gewinde u nach rechts ein. Die erforderliche Drehung der Mutter t erfolgt durch Einwirken, eines Nockens w auf die an ihrem seitlichen Arm angebrachte Steuerrolle x. Um ein schnelles Abbremsen der Spindel nach der Drehbearbeitung und bei Übergang auf die Gewindebearbeitung herbeizuführen, ist bei den dargestellten Ausführungsbeispielen der Spreizkegel m an seinem freien Ende mit einem zweiten Kegel y versehen, der in der linken Endstellung des Spreizkegels in einen entsprechenden Gegenkegel z eintritt und hierdurch eine schnelle Abbremsung der Spindel herbeiführt.Since the embodiment of Figure 2 is intended for turning and thread milling in a ringing voltage, the longitudinal bearing r, against which the spindle is clamped, is in the immediate vicinity of the workpiece, ie on the spindle head, so that it does not give way under the action of the milling cutter or can vibrate. `The embodiment. according to Figure 3 corresponds to that of Figure 2, only that here instead of the longitudinal bearing r a cone on the. Spindle is provided which enters a corresponding mating cone of the front end of the bearing c and thereby forms the surface against which the spindle is braced during thread milling. -Furthermore, in the embodiment according to FIG. 3, the longitudinal movement of the spindle a is not brought about by the expanding cone n2 of the coupling h, but by a nut t , which can be screwed onto a corresponding thread u of the elongated bearing bushing d. The nut t engages with a flange t 'between the ball bearings v' and v " connected to the spindle, so that when the nut t is screwed to the left on the bearing bushing d, the spindle is pulled to the left and thus the tensioning of the Conversely, the tension is released and the normal longitudinal play required for turning is brought about when the nut t is screwed to the right on the thread u. The required turning of the nut t takes place through the action of a cam w on the control roller x attached to its side arm.In order to bring about rapid braking of the spindle after turning and when transitioning to thread machining, in the illustrated embodiments the expansion cone m is provided at its free end with a second cone y, the one in the left End position of the expansion cone enters a corresponding counter cone z and thereby a rapid deceleration solution of the spindle.

An Steile der dargestellten Kugellager können naturgemäß auch Gleitlager als Längslager Verwendung finden.Plain bearings can of course also be used on the ball bearings shown find use as a longitudinal bearing.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Spindle bearing for devices for turning and thread machining by milling or chasing in one clamping of the workpiece, characterized in that the workpiece spindle, which normally rotates with longitudinal play during the turning process, is pressed against a longitudinal bearing during thread machining to eliminate the longitudinal play is arranged in the vicinity of the workpiece during thread milling.

2. Spindle bearing according to claim i, characterized in that between the drive member for the longitudinal movement of the Workpiece spindle (a) and this spindle is a resilient member, e.g. B. a spring (n), is switched.

3. Spindle bearing according to claim i and 2 with an between Drive and workpiece spindle provided coupling, which is responsible for the turning process a sliding coupling sleeve is engaged, characterized in that the Coupling sleeve (m) when the coupling is disengaged, the spindle (a) against the longitudinal bearing presses.