DE8210549U1

DE8210549U1 - Vortex device

Info

Publication number: DE8210549U1
Application number: DE19828210549
Authority: DE
Original assignee: Oerlikon Boehringer GmbH
Current assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Priority date: 1982-04-14
Filing date: 1982-04-14
Publication date: 1986-08-21

Description

Vg/BChVg / BCh

Die Erfindung betrifft ein Wirbelgerät entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a vortex device according to the preamble of claim 1.

Wirbelgeräte können z.B. in Wirbelmaschinen mit exzentrisch gelagerter Frässpindel zur Aufnahme von Außenfräsern und dergleichen zur Bearbeitung von ovalen Wangenformen an Kurbelwellen oder sonstigen außenliegenden runden oder unrunden Werkstückkonturen verwendet werden.Whirling devices can be used, for example, in whirling machines with an eccentrically mounted milling spindle to accommodate external milling cutters and the like for processing oval cheek shapes on crankshafts or other external round or non-round workpiece contours can be used.

Es ist bekannt, derartige Werkstückkonturen im Kopierverfahren durch Drehen oder Fräsen zu bearbeiten. Auch ist es bekannt, daß derartige Konturen jedoch nur in beschränktem Maße auf Wirbelmaschinen mit Innenfräser bearbeitet werden können.It is known to machine such workpiece contours in the copying process by turning or milling. Also is it is known that such contours are machined only to a limited extent on whirling machines with internal milling cutters can be.

^cw Bei der Bearbeitung durch Drehen im Kopierverfahren dreht sich das Werkstück, und das Werkzeug wird entsprechend der Kopiereinrichtung hin- und herbewegt. Die Bearbeitung dauert relativ lange, da die Zerspanleistung gering ist. Beim Fräsen mit Außenfräser wird das Werkstück um 360° gedreht, und der Außenfräser, der in einem Frässchlitten gelagert ist, wird in Planrichtung zur Kurbelwellenachse ^cw When machining by turning in the copying process, the workpiece rotates and the tool is moved back and forth according to the copying device. The machining takes a relatively long time because the cutting performance is low. When milling with an external milling cutter, the workpiece is rotated 360 ° and the external milling cutter, which is mounted in a milling slide, is turned in the plane direction to the crankshaft axis

11 ■■ ι ι ι · ι ι · · · * ιι ι ι · ι ι · · · * ι

II. I 1 1 ! I ■ 1 I t t · 1 II 1 1! I ■ 1 I t t · 1 I

I *I *

|ί Die großen, auf die Kurbelwelle wirkenden Zerspanungs-| ί The large cutting tools acting on the crankshaft

kräfte bedürfen einer sehr guten Werkstückabstützung zurforces require a very good workpiece support for

I Aufnahme der auftretenden Radial- und Biegekräfte. EineI Absorption of the occurring radial and bending forces. One

m derartige Abstützung muß um so mehr vorgesehen werden, m such support must be provided all the more,

I je geringer der Werkstückdurchmesser und je labiler dasI the smaller the workpiece diameter and the more unstable it is

ti zu bearbeitende Werkstück ist. ti is the workpiece to be machined.

I ¹⁰ I ¹⁰

I Eine sichere und stabile Abstützung am drehenden WerkstückI A safe and stable support on the rotating workpiece

Ii insbesondere bei Kurbel- und Nockenwellen ist problematisch.Ii is problematic in particular with crankshafts and camshafts.

[·: Bearbeitungsungenauigkeiten, Rattern und damit Schneiden-[·: Machining inaccuracies, chatter and thus cutting edge

I bruch der Werkzeuge sind oftmals die Folge. Bei der Bear-I often break the tools as a result. When machining

I 15 beitung von ovalen Konturen mit Innenfräser können flachge-I 15 machining of oval contours with an internal milling cutter can be used

I zogene bzw. gerade Konturen von Seitenwangen bzw« NockenI drew or straight contours of side cheeks or cams

nicht bearbeitet werden, da die Größe des Krümmungsradius der bearbeiteten Kontur vom Innendurchmesser des Werkzeugescannot be machined because the size of the radius of curvature of the machined contour depends on the inside diameter of the tool

abhängt.
20depends.
20th

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bearbeitung I von Werkstücken mit ebenen, flach gekrümmten oder kreisle förmigen Konturen nach dem Wirbelprinzip bei stillstehendemThe invention is based on the task of machining I workpieces with flat, flat curved or circular shaped contours according to the vortex principle when standing still

l> Werkstück auf möglichst wirtschaftliche Weise möglichst l> Workpiece in the most economical way possible

I₅ 25 unabhängig vom Krümmungsradius der zu bearbeitenden KonturI ₅ 25 regardless of the radius of curvature of the contour to be machined

ί zu erreichen, also das Werkzeug auf einer Äquidistantenί to achieve, so the tool on an equidistant

I zur zu bearbeitenden Kontur zu führen. I to the contour to be machined.

h Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im h This object is achieved according to the invention by the im

30 kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus "den Unteransprüchen.30 characterizing part of claim 1 specified features. Appropriate refinements of the invention emerge from "the subclaims.

Durch die Anordnung des Wirbelkreisels an der zur Außenex-35 zenterscheibe relativ verstellbaren Innenexzenterscheibe und gleichzeitige Geradführung des die beiden Exzenter-Due to the arrangement of the vortex gyro on the to the Außenex-35 center disc relatively adjustable inner eccentric disc and simultaneous straight guidance of the two eccentric

I ·I ·

t I It I I

l II··l II ··

scheiben aufnehmenden Gehäuses des Wirbelgerätes kann sich der Mittelpunkt des Wirbelkreisels auf einer Bahn bewegen, die sich aus überlagerten bogenförmigen und geraden Elementen zusammensetzt. Bei entsprechenden relativen Abmessungen kann der Mittelpunkt des Wirbelkreisels auf einer Äquidistanten zu auch komplizierten Außenkonturen des zu bearbeitenden Werkstückes geführt werden.disc-receiving housing of the vortex device, the center of the vortex top can move on a path, which consist of superimposed curved and straight elements composed. With appropriate relative dimensions, the center of the vortex top can be on an equidistant can also lead to complicated outer contours of the workpiece to be machined.

IQ Der Wirbelkreisel kann als Werkzeugträger für Außen- und Innenfraser - Einzelfräser. Satzfräser, Schleifscheiben usw. ausgebildet sein.IQ The vortex can be used as a tool carrier for external and Internal milling cutter - single milling cutter. Set milling cutters, grinding wheels, etc. be trained.

Der Antrieb der Exzenterscheiben und des die sie aufnehmenden Gehäuses kann NC-gesteuert sein und von unabhängig arbeitenden Gleichstrommotoren aus erfolgen.The drive of the eccentric disks and the housing accommodating them can be NC-controlled and independent working DC motors are made.

Eine besonders einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn die Außenexzenterscheibe angetrieben und die Innenexzenterscheibe sich zusammen mit der Außenexzenterscheibe in fester Realtivlage zu dieser dreht. In diesem Falle ist das Gehäuse zweckmäßigerweise auf einer horizontalen Geraden senkrecht zur Werkstückachse verschiebbar. Eine derartige Ausführungsform ist besonders zur Bearbeitung von Kurbelwellen geeignet.A particularly simple embodiment is obtained when the outer eccentric disc is driven and the inner eccentric disc together with the outer eccentric disc in fixed relative position to this rotates. In this case, the housing is expediently on a horizontal straight line Can be moved perpendicular to the workpiece axis. Such an embodiment is particularly suitable for machining crankshafts suitable.

Aufgrund der vorgeschlagenen Ausbildung ergibt sich die Möglichkeit der Bearbeitung ebener, flachgekrünunter und kreisförmiger Werkstückkonturen von z.B. dünnen und langen Werkstücken wie Kurbel- und Köckenwellen. Eine gute und sichere Abstützung des Werkstückes ist möglich, da das Werkstück während der Bearbeitung stillsteht, so daß eine hohe Zerspanleistung, eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit und niedrige Kosten gewährleistet sind.Due to the proposed training, the possibility arises machining flat, flat-curved and circular Workpiece contours of e.g. thin and long workpieces such as crankshafts and crank shafts. A good and safe one Support of the workpiece is possible because the workpiece stands still during the machining, so that a high cutting performance, high machining accuracy and low costs are guaranteed.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 und 2 bei-The invention will be explained below with reference to FIGS. 1 and 2.

— 7 —- 7 -

spielsweise erläutert. Es zeigt:for example explained. It shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Wirbelgerätes in Anwendung auf eine Kurbelwellen-Wirbelmaschine undFig. 1 is a side view of the whirling device applied to a crankshaft whirling machine and

Fig. 2 einen Horizontalschnitt des Wirbelgerätes.Fig. 2 is a horizontal section of the vortex device.

Das Wirbelgerät besteht aus einem Wirbelkreisel in Form eines Fräswerkzeuges 10, das zur Bearbeitung der Seitenwangen einer Kurbelwelle 12 zwei Werkzeugträgerscheiben 23 hat, an deren Außenumfang Außenfräser 25 angeordnet sind. Die beiden Scheiben 23 sitzen an einer Spindel 15, die in einer Innenexzenterscheibe 11 drehbar gelagert ist.The vortex device consists of a vortex top in the form of a milling tool 10, which is used to machine the side walls a crankshaft 12 has two tool carrier disks 23, on the outer circumference of which outer milling cutters 25 are arranged are. The two disks 23 are seated on a spindle 15 which is rotatably mounted in an inner eccentric disk 11 is.

Die Innenexzenterscheibe 11 ist in einer Außenexzenterscheibe 8 angeordnet und kann in ihrer relativen Lage zu dieser durch nicht gezeigte Einrichtungen verstellt und arretiert werden.The inner eccentric disk 11 is in an outer eccentric disk 8 and can be adjusted in their relative position to this by means not shown and be locked.

Die Außenexzenterscheibe 8 ist im Gehäuse 1 des Wirbelgerätes mittels eines Lagers 7 zentrisch zur auf der Achse 14 der zu bearbeitenden Kurbelwelle 12 drehbar gelagert.The outer eccentric disc 8 is in the housing 1 of the vortex device by means of a bearing 7 centric to rotatably mounted on the axis 14 of the crankshaft 12 to be machined.

Die Außenexzenterscheibe 8 hat eine Außenverzahnung 9, in die ein Zwischenzahnrad 3 eingreift, das mit einem Ritzel 2 kämmt, das von einem Gleichstrommotor 20 angetrieben wird.The outer eccentric 8 has an external toothing 9, in which an intermediate gear 3 engages, which with a Pinion 2 meshes, which is driven by a DC motor 20.

Der Antrieb der Spindel 15 und damit des Wirbelkreisels 10 erfolgt über ein an der Spindel 15 sitzendes Zahnrad 5 , das in die Innenverzahnung 17 eines Zahnringes 4 eingreift, der mittels eines Lagers 6 an der Innenexzenter-The drive of the spindle 15 and thus of the vortex top 10 takes place via a gear wheel seated on the spindle 15 5, which engages in the internal toothing 17 of a toothed ring 4, which by means of a bearing 6 on the inner eccentric

• ι ι ■ · · ■» » ·• ι ι ■ · · ■ »» ·

M ( ti· ··■■M (ti · ·· ■■

fit ti <■··■» ■fit ti <■ ·· ■ »■

ν : t i ti«·· · · ·ν: t i ti «·· · · ·

■ it· · · ·■ it · · · ·

-δι-δι

scheibe 11 drehbar gelagert ist und eine Außenverzahnung 18 aufweist, die mit einem Zwischenzahnrad 19 in Eingriff steht, das von einem nicht gezeigten Getriebe angetrieben wird.disc 11 is rotatably mounted and an external toothing 18, which meshes with an intermediate gear 19 stands, which is driven by a transmission, not shown.

Das Gehäuse 1 ist zusammen mit den Innen- und Außenexzenterscheiben 11, 8 auf einem Gestell 21 horizontal und senkrecht zur Werkstückachse 14 mittels eines Kugelgewindetriebs 13 verschiebbar. Der Antrieb in der Verschieberichtung erfolgt durch einen Gleichstrommotor 22.The housing 1 is together with the inner and outer eccentric disks 11, 8 on a frame 21 horizontally and perpendicular to the workpiece axis 14 by means of a ball screw drive 13 movable. The drive in the direction of displacement is provided by a direct current motor 22.

Durch geeignete Steuerung der Gleichstrommotoren 20 und kann der Mittelpunkt 24 der Werkzeugträgerscheiben 23 auf einer in Fig. 1 strichpunktiert gezeigten Äquidistanten 26 zur Außenkontur der Kurbelwellenseitenwangen bewegt werden. By suitable control of the direct current motors 20 and the center point 24 of the tool carrier disks 23 can an equidistant 26 shown in phantom in FIG. 1 to the outer contour of the crankshaft side cheeks.

Der Abstand 16 (Fig. 1) des Wirbelkreises 10 von der Achse 14 der Kurbelwelle kann durch Änderung der relativen Lage der beiden Exzenterscheiben eingestellt werden.The distance 16 (Fig. 1) of the vortex circle 10 from the axis 14 of the crankshaft can be changed by changing the relative position of the two eccentric disks.

Die Bearbeitung der Kurbelwelle 12 erfolgt dadurch, daß in der Durchtaktsteilung, d.h. beim Verschieben des Gehäuses 1 in Axialrichtung das Gehäuse 1 so weit vom Werkstück zurückgezogen wird, daß der Wirbelkreisel 10 beim Längsverschieben mit der Kurbelwelle nicht in Berührung kommt.The machining of the crankshaft 12 takes place in that in the through-cycle division, i.e. when moving the housing 1, the housing 1 is withdrawn so far from the workpiece in the axial direction that the vortex top 10 is moved longitudinally does not come into contact with the crankshaft.

Ist die gewünschte Axialposition angefahren, wird der Wirbelkreisel plan auf Maß eingestochen. Nun wird der Werkzeugmittelpunkt 24 auf einer Equidistanten um das Werkstück geführt. Hierbei werden die beiden Gleichstrommotoren 20 und 22 durch NC-Steuerung und entsprechende Programmierung entsprechend der gewünschten Äquidistanten angesteuert. Bei diesem Bewegungsablauf bestimmt der Kugelgewindetrieb 13 die Geradführung und die Außenexzenter-Once the desired axial position has been reached, the vortex top is plunged flat to size. Now the Tool center point 24 guided on an equidistant around the workpiece. Here are the two DC motors 20 and 22 by NC control and appropriate programming according to the desired equidistant controlled. In this sequence of movements, the ball screw 13 determines the straight line guide and the external eccentric

a ■ a · · · ιa ■ a · · · ι

scheibe 8 die kreisbogenförmige Führung des Mittelpunktesdisk 8 the circular arc-shaped guide of the center

24 des Wirbelkreisels24 of the vortex top

Claims

• · «t *» · · · GMBH 501741 14.Vg/BCh 6/17417 April 1932 • · · ■ · · · 1 • · II IlWirbelgerät5OERLIKON-BOEHRINGER Stuttgarter Strasse D-7320 Göppingen10b, ^ · r β I · · · · »· · · ·« · - 1 - CLAIMS

1. Whirling device for processing flat, flat curved or circular workpiece contours, consisting from a vortex top, which is in an inner eccentric disc, this in an outer eccentric disc and this in turn in is rotatably mounted in a housing, both eccentric disks are adjustable in their mutual position, characterized in that the outer eccentric disc (8) and / or the inner eccentric disc (11) is or are drivable, and that the housing (1) together with the inner and outer eccentric disks (11, 8) is displaceable along at least one straight line perpendicular to the workpiece axis (14).

2. Whirling device according to claim 1, characterized in that the straight line extends horizontally.

3. Whirling device according to claim 1 or 2, characterized in that the Außenexzenterschei-

* be (8) can be driven, and that the mutual position of the inner and outer eccentric disks (11, 8) during the Processing is fixed.

4. vortex device according to one of claims 1 to 3,

characterized in that the external eccentric disc (8) has external teeth (9), in which a driven intermediate gear (3) engages.

5. Whirling device according to one of claims 1 to 4, characterized by one on the inner eccentric

jQ (11) rotatably mounted toothed ring (4) with internal and external teeth (17, 1S), which is driven by means of the external toothing (18) via an intermediate gear (19) and in its internal toothing (17) on the vortex top (10) seated gear (5) engages.

6. vortex device according to claim 4, characterized

characterized in that the outer eccentric disc (8) is driven by a direct current motor (20).

7. whirling device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Housing (1) is horizontally displaceable by means of a ball screw drive (13).

8. whirling device according to claim 7, characterized in that the drive of the housing (1) takes place by means of a DC motor (22).

> I> I.

9. vortex device according to one of claims 1 to 8,

characterized in that the vortex top (10) on an eccentric on the inner eccentric disc (11) rotatably mounted spindle (15) sits.

10. vortex device according to claim 9, characterized in that the vortex top (10) 7-only simultaneous processing of two side cheeks one

Crankshaft (12) two external milling cutters (25) carrying disks

(23).

11. Whirling device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the Drive of the inner and outer eccentric disks (11, 8) and the displaceability of the housing (1) are NC-controlled.

12. Whirling device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the Vortex top (10) for the simultaneous machining of two side cheeks of a crankshaft (2) on the outer circumference of the outer milling cutter has supporting disks (23).

13. Whirling device according to claim 12, characterized characterized in that the disks (23) are rotatable on one eccentric on the inner eccentric disk seated spindle (15).