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Vorrichtung für den Drehvorschub des Werkstückes bei Rundfräsmaschinen
Das Rundfräsen, bei welchem das Werkstück einen Drehvorschub erhält, also in Drehung
versetzt und mit einem rasch rotierenden, mit Hartmetallstählen bestückten Fräsmesserkopf
bearbeitet wird, ist in gewissen Fällen vorteilhafter als die bisher übliche Bearbeitung
durch Runddrehen. Bekanntlich dürfen aber Hartmetallmesser, um ihre Schneide nicht
vorzeitig zu zerstören, keinen Schlag- oder Stoßbeanspruchungen ausgesetzt werden,
und es müssen daher Drehschwingungen oder ähnliche' Erschütterungen sowohl des Messerkopfes
als auch des Werkstückes unbedingt vermieden werden. Nun ist aber mit den bisher
üblichen Antriebsvorrichtungen für das Werkstück wegen des unvermeidlichen Flankenspieles
zwischen den Zähnen der Antriebsräder kein spielfreier WeTkstück-Drehvorschub erreichbar.
Daraus folgt, insbesondere beim Gleichlauffräsen, daß das Werkstück, wenn ein Messer
außer Eingriff gelangt, um das Flankenspiel der Antriebsräder zurückfedern kann
und beim Eingreifen des nächsten Messers wieder vorgedrückt wird, so daß sich Drehschwingungen
bzw.
Erschütterungen des Werkstücks ergeben, die sich als Schläge oder Stöße auf die
Hartmetallmesser auswirken und für deren Standhaltigkeit äußerst schädlich sind.
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Es ist bereits ein Schneckengetriebe bekannt, das zwecks Ausschaltung
des Flankenspieles aus einem Schneckenrad mit zwei einander diametral gegenüberliegenden
Schnecken besteht, wovon die eine als ein sich fortbewegender Anschlag wirkt, während
die andere über ein schlupfbewirkendes Zwischenglied ständig in antreibendem Eingriff
mit dem Schneckenrad steht, so da,ß letzteres zwischen den Schnecken gewissermaßen
verspannt ist. Dabei sind zwei Schnecken erforderlich, die Antriebsschnecke muß
etwas rascher als die Anschlagschnecke angetrieben werden und ein schlupfbewirkendes
Zwischenglied, also eine Rutschkupplung, ein hydraulisches Getriebe od. dgl., ist
erforderlich.
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Es sind auch schon Schneckedigetriebe bekanntgeworden, die zwecks
Beseitigung der Zahnluft eine aus einem festen und einem federnd angedrückten, axial
beweglichen Teil bestehende Schnecke aufweisen oder deren gegebenenfalls durch eine
Schraubenfeder gebildete Schnecke als Ganzes axial verstellbar und federbelastet
-ist. Derartige Getriebe sind aber nur zur Übertragung geringer Lasten geeignet.
Die Antriebskräfte ergeben nämlich eine ganz bedeutende Komponente in Achsrichtung
der Schnecke, die von vornherein das Bestreben hat;- die Schnecke bzw. deren beweglichen
Teil zu verschieben. Eine Feder, die das Flankenspiel ausschalten und die Schnecke
dauernd gegen das Schneckenrad drücken soll, muß daher stärker als diese Komponente
sein. Beim Drehvorschub des. Werkstückes zum Rundfräsen sind -jedoch bereits derartige
Kräfte zu übertragen, daß - eine solche Feder unbrauchbar große Abmessungen erhalten
müßte, wobei überdies unzulässige Zahnpressungen auftreten würden. Es ist also keines
der bekannten Getriebe für den besonderen .Zweck des Werkstückantriebes praktisch
verwendbar.
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Durch die Erfindung wird nun eine Vorrichtung geschaffen, die bei
einfacher- Bauart und großer Betriebssicherheit den spielfreien Drehvorschub des
Werkstückes auf Rundfräsmaschinen ermöglicht.
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Die Erfindung geht ebenfalls von einem Schneckengetriebe mit federbelasteter
Schnecke aus, sie unterscheidet sich von den bekannten Getrieben aber dadurch, daß
die Schnecke in radialer Richtung -beweglich gelagert und durch wenigstens eine
in gleicher Richtung wirkende Feder an ,das mit der Werkstückspindel bzw. dem Spannfutter
od. dgl. verbundene Schneckenrad gedrückt wird. Durch das dauernde Anpressen der
Schnecke an das Schneckenrad wird jegliches Flankenspiel vermieden, wobei aber die
Komponente der Umfangs-bzw. Antriebskräfte in radialer, also in Richtung des Andrückens
der Schnecke so,gering ist, da8 sie von der oder den entgegenwirkenden Federn ohne
weiteres aufgenommen werden kann. Es können auch etwaige Herstellungsfehler in der
Verzahnung zu keinem Klemmen des Getriebes führen, da die verhältnismäßig schwache
Federkraft ja -ein Ausweichen der Schnecke zuläBt. Selbst-' verständlich wird auch
das durch die Betriebsabnutzung entstehende Spiel durch das dauernde Nachdrücken
der Schnecke sofort beseitigt. Somit wird bei konstruktiv einfacher Lösung tatsächlich
der spielfreie Werkstückvorschub erreicht und das Schwingen des Werkstückes zufolge
des In- und Außereingriffgelangens der Stähle beim Rundfräsen, insbesondere beim
Gleichlauffräsen, sicher vermieden. Das Flankenspiel zwischen den allenfalls vor
dein Schneckengetriebe angeordneten Vorgelegerädern spielt keine Rolle, da das Schneckengetriebe
vorn Schneckenrad her ja selbsthemmend ist.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung lagert die Schnecke in einer
gabelförmigen Schwinge, die federbelastet um eine schneckenparallele Achse schwenkbar
ist und die Schnecke gegen das Schneckenfad drückt. Dabei sind zum Schwenken der
Schwinge zwei Konuslager vorgesehen, von denen mindestens eines nachstellbar ist,
so daß ein Lagerspiel` vermieden wird und sich die Schnecke nicht schräg zum Schneckenrad
stellen kann, was ebenfalls wieder ein gewisses Flankenspiel ergeben würde. Der
Schneckenantrieb -erfolgt - erfindungsgemäß über ein Zahnrad, dessen Welle mit der
'Schwenkachse der Schwinge zusammenfällt und das mit einem auf der Schneckenwelle
sitzenden Zahnrad kämmt. Damit ist eine äußerst einfache und betriebssichere Konstruktion
erreicht, die trotz der Beweglichkeit der Schneckenlagerung den Schneckenantrieb
ohne Schwierigkeiten ermöglicht.
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Besonders zweckmäßig ist es, den Antriebsdrehsinn so zu wählen, daß
die Umfangskraft des Antriebszahnradpaares die Anpressung der Schnecke an das Schneckenrad
unterstützt. Ferner ist gas auch vorteilhaft, wenn die Vorspannung der Andrückfeder
verändert, d. h. den jeweiligen Betriebsverhältnissen angepaßt werden kann.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, und zwar zeigen Fig. i, 2 und 3 einen Spindelstock einer Kurbelwellenfräsmaschine
im Vertikalmittelschnitt, im Horizontalschnitt nach der Linie II-II und im Vertikalschnitt
nach der Linie III-III, Fig. i und q. einen Teil des Spindelstockes in größerem
MaB-stabe.
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Im -Spindelstock i lagert die Werkstückspindel 2, in der in einem
Futter 3 (nicht näher dargestellt) das Werkstück, eine Kurbelwelle q., eingespannt
ist: Auf der Werkstückspindel2 sitzt ein Schneckenrad 5, in das eine Schnecke 6
eingreift, die in einer gabelförmigen Schwinge 7 gelagert ist. Die Schwinge steht
unter dem Druck einer Feder 8 und preßt die .Schnecke 6 gegen das Schneckenrad 5,
wobei die Vorspannung der Feder durch Verdrehung eines Exzenters 9 über die Welle
io von außer her verändert werden kann: Die Schwinge besitzt verstellbare Konuslager
i i für ihre Schwenkbewegung. Der Antrieb der Schnecke 6 erfolgt von einem Motor
(nicht dargestellt) über die Welle 12, eine Schnecke 13, ein Schneckenrad 14. und
die Zahnräder 15, 16. Die Welle 17 des Schneckenrades 14 und des Zahnrades 15 fällt
mit
der Schwenkachse der Schwinge 7 zusammen. Der Drehsinn der Antriebsräder
(in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet) ist so gewä'hl't, daß die Umfangskraft des Radpaares
15, 16 die Anpressung. der Schnecke 6 an das Schneckenrad 5 unterstützt.