DE957706C

DE957706C - Vorrichtung zum selbsttätigen Zustellen des Planschlittens einer Drehbank

Info

Publication number: DE957706C
Application number: DENDAT957706D
Authority: DE
Inventors: Rockford 111. Timothy B. Buell und Harry R. Leber (V. St. A.)
Original assignee: Sundstrand Machine Tool Co
Current assignee: Sundstrand Machine Tool Co
Publication date: 1957-01-17

Description

AUSGEGEBEN AM 7. FEBRUAR 1957

S 28888 Ib/49a

einer Drehbank

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Zustellen des auf dem Längsschlitten einer Drehbank verschiebbaren Planschlittens auf wachsende Schnittiefe.

Die selbsttätige Steuerung eines Werkzeuges oder zweier Werkzeuge in einem Kreislauf ist bekannt. Ebenso ist es nicht mehr neu, nacheinander zwei Durchläufe eines Werkzeuges selbsttätig zu steuern. Die selbsttätige Steuerung eines Längsschlittens und Querschlittens zur Ausführung aufeinanderfolgender Schnitte an einem Werkstücke erforderte aber komplizierte und schwer zu bedienende Steuer- und Antriebsvorrichtungen und erforderte auch eine für den jeweiligen Zweck besonders bestimmte Maschine.

Mit der Erfindung soll nun bei einer Werkzeugmaschine mit einem Querschlitten eine selbsttätige Antriebsvorriphtung für diesen Querschlitten geschaffen werden, die gegenüber den bekannten sperrigen und im Aufbau verwickelten Vorrichtungen dieser Art einen vereinfachten und gedrängten Aufbau hat und die bei großer Raumersparnis die allgemeinen Arbeitseigenheiten der Werkzeugmaschine verbessert.

Der Erfindung lag ferner die Aufgabe zugrunde, durch Zusatz verhältnismäßig weniger Bauteile

zu einer Werkzeugmaschine üblicher Standardausführung eine Werkzeugmaschine zu schaffen, bei der der Längsschlitten und Querschlitten selbsttätig gesteuert werden, um nacheinander Schnitte an einem Werkstück auszuführen. Dabei soll eine vereinfachte Vorrichtung gedrängten Aufbaus geschaffen werden, in der die Querschlittensteuerung und die Antriebsvorrichtung für den Quersohlitten einen festen Bestandteil des Quer-Schlittens bilden.

Gegenüber den bekannten X^orrichtungen kennzeichnet skih die "neue Vorrichtung durch einen am Planschlitten ansetzbaren elektromotorischen Antrieb für eine im Planschlitten unverschiebbare Vorschubspindel, die in das Gewinde eines relativ zum Planschlitten radial zur Drehbankachse verschiebbaren Zwischengliedes eingreift, 'das gegen radiale Bewegungen gegenüber dem Längsschlitten kraftschlüssig gehalten ist, und durch eine die Zustellbewegungen des Planschlittens selbsttätig begrenzende, durch die Relativbewegung des Planschlittens zu dem Zwischenglied angetriebene Steuervorrichtung für den Antriebsmotor der Vorschubspindel.

In den Zeichnungen ist

Fig. ι eine Teilansicht einer Drehbank mit den erfindungsgemäßen Einrichtungen und

Fig. 2 ein Querschnitt nach !Linie 2-2 der Fig. 1. Die Drehbank, in die jiie Erfindung eingebaut ist, weist folgende Teile auf: Ein Bett 20; eine Arbeitsspindel 21, die drehbar in einem Spindelstock 22 gelagert ist und das Werkstück trägt; einen vorderen Längsschlitten 23, der gleitend auf dem Bett 20 liegt und sich in Längsrichtung der Arbeitsspindel 21 bewegt; einen werkzeugtragenden vorderen Querschlitten 24, der sich quer zum vorderen Längschlitten verschiebt und ein oder mehrere Drehwerkzeuge 25 trägt; einen hinteren Längssehlitten 26, der verstellbar vom Bett getragen wird und sich in Längsrichtung der Arbeitsspindel bewegen ' kann; und einen werkzeugtragenden hinteren Querschlitten 27 mit einem oder mehreren Plandrehwerkzeugen 28, der sich quer zum hinteren Längssehlitten verschiebt.

Zum Antrieb des hinteren Querschlittens 27 treibt ein Getriebe eine Welle 74, die im Eingriff mit einem Schneckenrad 75 steht, auf dessen Welle 76 eine Nockentrommel 77 befestigt ist. Diese Nockentrommel hat eine Nockennut mit einem schraubenförmig verlaufenden Abschnitt 78 und einem steigungslosen Ruheabschnitt. Ein Nockenläufer 80 greift in die Nut ein, um den hinteren Planschlitten 27 zu verschieben, wie dies noch ausführlich beschrieben wird.

Der vordere Planschlitten 24 weist eine Bohrung 84 auf, die sich quer zur Achse der Arbeitsspindel 21 erstreckt. In dieser Bohrung 84 gleitet ein schienenartiges Zwischenglied 85, das eine Nockehläuferrolle 86 trägt, die nach abwärts in eine Nöckennut 87 einer Nockenschiene 88 eingreift. Die Nockenschiene 88 liegt auf dem.Bett 20 der Drehbank fest auf einer Konsole 89 auf. Die Nockennut (Fig. 1) besitzt einen zur Arbeitsspindelachse parallel verlaufenden Abschnitt 87_a, einen schräg verlaufenden Abschnitt 87_& und einen wieder parallel zur Spindelachse verlaufenden Abschnitt 87_C. Sobald das Zwischenglied 85 in der Bohrung 84 festgehalten wird, verschiebt der in die Nut 87 eingreifende Nockenläufer 86 den Planschlitten 24 quer zum Längssehlitten 23 sowie nach der Spindelachse hin, sobald der Längssehlitten sich in Längsrichtung nach dem Spindelstock 22 zu bewegt, und bewegt den Nockenläufer 86 vom Nutenabschnitt 87_a über den Abschnitt 87^ in den Abschnitt 87_C hinein. Während dieser Bewegung des Planschlittens und des Längsschlittens werden die Werkzeuge aus einer zurückgezogenen Stellung schräg nach der Stellung hin geführt, in der der Schnitt beginnt. Während der weiter fortgesetzten Bewegung des Längsschlittens nach dem Spindelstock zu bewegt sich der Nockenläufer 86 in dem Nockennutenabschnitt 87_C, um den Planschlitten an seiner am weitesten vorgeschobenen Stellung zu halten, während die Werkzeuge ein Abspanen an dem Werkstück W durchführen. Nach Beendigung der Dreharbeit wird der Längsschlittenantrieb umgekehrt, um den Längssehlitten im Eilgang zurückzuführen, wobei die Werkzeuge zuerst parallel zum Werkstück und dann diagonal oder schräg vom Werkstück weggeführt werden, sobald der Nockenläufer 86 zuerst längs des Nutenabschnittes 87_C und dann durch den Abschnitt 87^ zum oder in den Abschnitt 87_a läuft. Der Nockenläufer 86 wird immer in Berührung mit der links liegenden Seite der Nut 87 (Fig. 1 und 2) mittels einer Schraubenfeder 8o,_a gehalten, die zwischen eine auf dem Planschlitten vorgesehene Konsole 8r und einen Ring 82 eingeschaltet ist, der von einer auf dem Längsschlitten 23 befestigten Stange 83 getragen wird.

Das Zwischenglied 85 ist in der Bohrung 84 des Planschlittens einstellbar, um die Größe zu regeln, um die der Planschlitten nach der Spindelachse hin bewegt wird, und um dadurch die Tiefe des Schnittes der Drehwerkzeuge 25 zu bestimmen. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, besitzt das Zwischenglied 85 eine Mittelbohrung 90, in deren einem Ende eine Mutter 91 befestigt ist. In die Mutter 91 greift die Vorschubspindel 92 ein, die ein Schneckenrad 93 trägt, das mit einer Schraube 94 im Eingriff steht, die von der Welle 95 eines umkehrbaren Elektromotors 96 getragen wird. Dieser Motor ist durch eine Gegenstrom-Bremseinrichtung 96_a abbremsbar. Ein auf der Welle'95 sitzendes Kegelrad 97 steht mit einem entsprechenden Kegelrad 98 einer Welle 99 im Eingriff, deren Außenende 100 zwecks Aufnahme einer Kurbel mit einem Vierkant versehen ist. Hierdurch wird die von Hand erfolgende Verstellung des Planschlittens mit Bezug auf das Zwischenglied 85 erleichtert. Die Handeinstellung wird im allgemeinen verwendet, um die Drehbank zuerst einzurichten und die Tiefe des Schnittes der Drehwerkzeuge 25 beim ersten Schruppschnitt zu bestimmen. Sollen zwei oder mehr aufeinanderfolgende Schnitte selbsttätig an dem Werkstück

vorgenommen werden, so werden die zweiten Verstellungen für den zweiten und dritten Schnitt vorzugsweise mittels des Motors 96 und der nachstehend näher beschriebenen Regelvorrichtungen durchgeführt. Diese Regelvorrichtungen enthalten, wie Fig. ι und 2 zeigen, die Endschalter 1LS, 2 LS und 3 LS, die auf dem Planschlitten 24 sitzen und durch Schaltteile 105 betätigt werden, die radial von einer Scheibe iO5_a weg stehen, die an

ίο dem oberen Ende einer Welle 106 sitzt. Die Welle 106 liegt drehbar in einer lotrechten Bohrung 107 des Planschliittens und trägt an ihrem unteren Ende ein Ritzel 108, das mit Zahnstangenzähnen 109 im Eingriff steht, die sich auf der benachbarten Seite des Zwischengliedes 85 befinden.

Der werkzeugtragende hintere Planschlitten 27 ist quer zum hinteren Längsschlitten 26 und der Arbeitsspindelachse durch eine Einrichtung verstellbar, die ungefähr der mit Bezug auf den werkzeugtragenden vorderen Planschlitten 24 beschriebenen Einrichtung ähnlich ist. Der hintere Planschlitten 27 besitzt eine Bohrung 110, in der ein Zwischenglied 111 verstellbar ist. Dieses weist eine Mittelbohrung 112 auf, in deren rechts liegendem Ende eine Mutter sich befindet, mit der eine Vorschubspindel 114 im Eingriff steht, die ein Schneckenrad 115 trägt. Das Schneckenrad 115 greift in eine Schnecke 116 ein, die auf der Welle 117 eines umkehrbaren Elektromotors 118 sitzt.

Auf der Welle 117 ist ein Kegelrad 119 befestigt, das mit' einem Kegelrad 120 der Welle 121 im Eingriff steht, die an ihrem Außenende zur Aufnahme einer Handkurbel mit einem Vierkant 122 versehen ist. Das Zwischenglied 111 trägt die erwähnte Nockenläuferrolle 80 und besitzt auch Zahnstangenzähne 123, in die ein auf dem unteren Ende einer lotrechten Welle 125 sitzendes Ritzel 124 eingreift. Die Welle 125 ist in dem Planschlitten 27 drehbar gelagert und trägt an ihrem oberen Ende Schaltteile 126, die radial von einer Scheibe 127 abstehen. Neben den Schaltteilen 126 liegen auf. dem Planschlitten die Schalter 4 Li" und 5 LS, die durch die Schaltteile betätigt werden.

Für gewöhnlich wird der hintere Längsschlitten

■45 26 in Längsrichtung des Bettes 20 durch entsprechende Einrichtungen (nicht dargestellt) auf eine gewünschte Stelle eingestellt, so daß die Planwerkzeuge während des Arl>eitens der Drehbank bei der Verschiebung des Planschlittens 27 quer zur Werkstückspindelachse Plandrehschnitte an dem Werkstück W an den gewünschten Stellen längs des Werkstückes ausführen. Diese Plandrehschnitte werden im allgemeinen dazu verwendet, die von den Drehwerkzeugen gebildeten Absätze planzudrehen. Die Plandrehwerkzeuge werden so nach einwärts verschoben, daß sie ihre Endstellungen gleichzeitig mit oder nach Beendigung der Längsdrehschnitte erreichen.

Bei der dargestellten bevorzugten Durchführungsform der Erfindung werden die Werkzeugschlitten vorzugsweise so bewegt, daß eine Gruppe von zwei oder drei Drehschnitten und zwei Plandrehschnitten bei jedem Arbeitszyklus der Maschine durchgeführt werden, wobei bei jedem Drehschnitt der Durchmesser des Werkstückes verringert wird.

Der Endschalter 1LS wird durch den Schaltteil 105 zu Beginn jedes Zyklus der Längsschlittenverschiebung geschlossen und wird geöffnet, sobald der vordere Planschlitten mit jeder Einstellbewegung fertig ist; der Endschalter 2 LS wird am Ende der ersten Einstellbewegung des vorderen Planschlittens geschlossen; und der Endschalter 3 LS wird am Ende der zweiten Einstellbewegung des vorderen Planschlittens geschlossen. Der Endschalter 4 LS entspricht dem Endschalter ι LS mit der Ausnahme, daß er durch die Bewegungen des hinteren Planschlittens betätigt wird, während der Endschalter 5 LS am Ende der Einstellbewegung des hinteren Planschlittens schließt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Zustellen des auf dem Längsschlitten einer. Drehbank ' verschiebbaren Planschlittens auf wachsende Schnittiefe, gekennzeichnet durch einen am Planschlitten ansetzbaren elektromotorischen Antrieb fü»· eine im Planschlitten unverschiebbare Vorschubspindel (92), die in das Gewinde eines relativ zum Planschlitten radial zur Drehbankachse verschiebbaren Zwischengliedes (85) eingreift, das gegen radiale Bewegungen gegenüber dem Längsschlitten kraftschlüssig gehalten ist, und durch einen die Zustellbewegungen des Planschlittens selbsttätig begrenzenden, durch die Relativbewegung des Planschlittens zu dem Zwischenglied angetriebene Steuervorrichtung für den Antriebsmotor (96) der Vorschubspindel. .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mit mehreren Schaltern (1 LS, 2 LS, 3 LS) versehen ■ ist, die die Relativbewegungen des Zwischengliedes (85) über eine vorbestimmte Anzahl von Werkzeugdurchgängen regelt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Schalter (105,,), durch den die Schalter (1 LS, 2 LS, 3 LS) wahlweise für einen Werkzeugdurchgang oder für mehrere Durchgänge einschaltbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (iO5_a) einen Betätigungsteil aufweist, der bei der Relativbewegung des Zwischengliedes (85) und des Planschlittens gedreht wird, um die Schalter (1 LS, 2 LS, 3 LS) zu schalten.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (85) als Schiene ausgebildet und mit einem Zapfen (86) in einer in Längsrichtung des Drehbankbettes sich erstreckenden Nut geführt ist, die aus zwei in verschiedenem Abstand von der Drehachse verlaufenden, über eine Schrägfläche (8γ₀) verbundenen Teilen (87_a, 87,.) besteht.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustellmotor (96) ein Umkehrmotor ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Gegenstrombremseinrichtung (96,,) für den Zustellmotor (96).

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Schiene ausgebildete Zwischenglied (85) über eine Zahnstange (101) und ein Ritzel (108) die Steuereinrichtung· antreibt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 709 297; österreichische Patentschrift Nr. 171 450; USA.-Patentschriften Nr. 2360375, 2558275.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen