DE650649C - Werkzeugmaschine, insbesondere Gewindeschleifmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere Gewindeschleifmaschine, bei der entweder der das Werkzeug oder das Werkstück tragende Gestellteil zwecks Herbeiführung von Beistell- und Hinterschliffbewegungen um eine parallel zur Werkstückachse angeordnete, durch eine zylindrische Welle gebildete Kippachse mittels einer verstellbaren Stützvorrichtung kippbar ist.

Bei bekannten Maschinen der angeführten Art dient die zylindrische Welle, um welche die Kippbewegung erfolgt, ausschließlich als Stützbzw. Kippauflage. Die Maschinen sind entweder so ausgebildet, daß der Werkzeugspindelstock in Längsführungen des .Maschinenbettes am Werkstück, welches von dem kippbaren, jedoch sonst unverschiebbaren Werkstückträger aufgenommen ist, entlang bewegt wird; oder der Werkzeugspindelstock 'ist in Richtung der Werkstückachse unverschiebbar auf dem Maschinenbett angeordnet und der Werkstückschlitten auf einem Zwischenbett (Kippbett), welches sich nach Art einer Dreipunktauflage mittelbar oder unmittelbar auf dem Maschinenbett abstützt, längsverschiebbar.

Es gibt auch selbsttätige Drehbänke, bei denen ein Drehstahl an einem Schwingarm befestigt ist, dessen Drehzapfen in seinen Lagerstellen im Arbeitsvorschub längs verschiebbar ist.

Hierbei wird die eine Lagerstelle durch die Nabe eines Zahnsegments gebildet, das mit dem Drehzapfen auf Drehung verbunden ist, und von einer nicht am Vorschub teilnehmenden Stützvorrichtung aus die Schwenkbewegung des Werkzeugs veranlaßt.

Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf die Ausbildung der Führung eines geradlinig bewegbaren kippbaren Gestellteils einer Werkzeugmaschine. Sie besteht darin, daß die Kippfläche der Kippachse gleichzeitig Längsführung für den kippbaren längs verschieblichen Gestellteil ist, dessen andere Führung durch die verstellbare Stützvorrichtung, die in bekannter Weise mittels Gleitschuh auf einer in ihrer Neigung einstellbaren, am feststehenden Maschinenbett befestigten Leitschiene geführt wird, gebildet ist.

Auf diese Weise werden besondere Zwischenführungsstücke oder Zwischenbetten erspart, so daß sich eine Gewichtsverminderung und Verbilligung der Maschine ergibt.

Vorteilhaft ist die die Kippachse bildende Welle in mindestens zwei "verhältnismäßig kurze, am kippbaren Gestell befestigte Wellenstücke aufgeteilt. Dadurch ergibt sich eine gewichtsmäßig leichtere Ausführung, als wenn sich die Kippwelle über die gesamte Hublänge des bewegten Schlittens erstrecken würde.

Wird die Kippwelle aufgeteilt in mindestens ein am Werkstückschlitten befestigtes, in einer Führung des Maschinenbettes gleitendes kurzes Wellenstück sowie in ein am Maschinenbett befestigtes Wellenstück, auf dem der Schlitten gleitet, so kann der Antrieb für die Werkstück-

spindel im Maschinenbett angeordnet und der von diesem Antrieb nach dem Werkstückspindelstock führende Getriebestrang in die Kippachse verlegt werden, ohne daß die Längsverschiebbarkeit des Schlittens beeinträchtigt wird.

An sich ist es bekannt, die Achse einer Getriebewelle gleichzeitig als Kippachse eines anderen Maschinenteils zu verwenden, jedoch ίο nicht in Verbindung mit einem längs verschiebbaren Schlitten und der angegebenen Aufteilung der Kippwelle.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Fig. ι ist die Vorderansicht einer Gewindeschleifmaschine; Fig. 2 eine Seitenansicht ; Fig. 3 ist ein Querschnitt durch den kippbar angeordneten Werkstückträger; Fig. 4 ist ein Längsschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3; Fig. 5 ist ein Längsschnitt nach Linie V-V der Fig. 3; Fig. 6 zeigt die verstellbare Stützvorrichtung für den kippbaren Werkstückschlitten der Maschine; Fig. 7 zeigt eine andersartige Abstützung des kippbaren Werkstüekträgers; Fig. 8 und 9 zeigen verschiedenartige Ausbildungen der Kippauflage.

Von der dargestellten Maschine sind nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Einzelheiten beschrieben.

Auf dem hinteren Teil des Maschinenbettes 1 ist der den Schleifspindelstock sowie die nicht dargestellte Abrichtvorrichtung tragende Schleifscheibenschlitten 2 angeordnet. Er ist von dem Handrad 3 aus über ein nicht sichtbares Beistellgetriebe senkrecht zur Werkstückächse beistellbar. Die Schleifscheibe S ist eine ein- oder mehrprofilige dem zu schleifenden Gewinde entsprechend gestaltete Formschleifscheibe. Der Antrieb der Schleifspindel erfolgt durch einen Elektromotor 4. Dieser treibt von der Riemenscheibe 5 über Riemen 6 auf eine hinter der Schleifspindel im Schlitten 2 gelagerte Riemenscheibe 7 und von einer -auf der gleichen Welle sitzenden Riemenscheibe 8 über einen Riemen 9 auf die Antriebsriemenscheibe 10 der Schleifspindel. Der Elektromotor 4 sitzt im Maschinengestell. Zur Vermeidung von Erschütterungen ist er jedoch von diesem getrennt auf einem Sockel 11 angeordnet. . Die Schalttafel 12 für die elektrische Antriebsausrüstung der Maschine befindet sich an der Vorderseite des Maschinengestells i.

Das nicht dargestellte Werkstück, in welches das Gewinde eingeschliffen werden soll, wird von dem Werkstückschlitten 13 getragen, und zwar wird es von der in der 'Werkstückspindel sit- « zenden Spitze 14 und der Spitze 15 des Reitstockes 16 aufgenommen. Der Reitstock 16 ist auf einer Prismenrührung 17 und einer Flachführung 18 des Werkstückschlittens 13 in der Längsrichtung ein- und feststellbar, um verschiedene W^rerkstücklängen berücksichtigen zu können. Der Werkstückspindelstock bzw. der Getriebekasten 19 enthält alle für den Antrieb des Werkstückes notwendigen Getriebeteile; so diejenigen für die Umlaufbewegung der Werkstückspindel, die Einrichtung zum schnellen Überbrücken der Spannuten von Gewindebohrern, einen Differentialantrieb für das Schleifen von spiralgenuteten Gewindewerkstücken sowie die Zahnräder zum Antrieb der in Abhängigkeit von der Werkstückspindel angetriebenen Leitgewindespindel.

Der- Antrieb der Werkstückspindel erfolgt von einem im Maschinengestell angeordneten Motor 20 aus, der mit einem Geschwindigkeitswechselgetriebe 21 zusammengebaut ist. Die Schaltung des Geschwindigkeitswechselgetriebes erfolgt von dem Handrad 22 aus über eine Kette 23 auf das Kettenrad 24. Der Abtrieb nach dem Werkstückspindelstock 19 geschieht von der Riemenscheibe 25 aus in einer noch näher zu beschreibenden Weise.

Der Werkstückschlitten 13 ist auf einem im Querschnitt kreisabschnittförmigen Schwenkkörper 26 kippbar und längs verschiebbar angeordnet. Da der Schwenkkörper 26 nur eine verhältnismäßig kurze Auflage für den Schlitten 13 bieten würde, ist an seiner Stirnseite ein Führungsstück 26^a befestigt. Der Schwenkkörper 26 ruht in den kreisbogenförmigen Gegenführungen der auf dem Maschinengestell i angeordneten Auflage 27. Mit Hilfe des Schwenkkörpers 26 wird der Schlitten 13 und somit das Werkstück in den Steigungswinkel des Werkstückgewindes zur Schleifscheibe eingestellt. Die Einstellung in den Steigungswinkel geht so vor sich, daß nach Lösen der Klemmbolzen 75 (vgl. Fig. 5) der Schwenkkörper 26, 26^s mit den darauf befindlichen Teilen mittels eines Zahnritzels 76 in die Einstellage bewegt wird. Das Ritzel 76 sitzt auf einer im Schwenkkörper 26 gelagerten Welle 76^s, welche in einem Vierkant 76* endet. Das Zahnritzel 76 greift in eine mit der Schwenkauflage 27 verbundene Zahnstange 77 ein. Wird also das Ritzel 76 mittels eines auf den Vierkant 76* aufsteckbaren Schlüssels oder Handkurbel gedreht, so wird das Werkstück in die beabsichtigte Schwenkeinstellung gegenüber der Schleifscheibe gebracht. Der Einstellbetrag wird an einer Gradskala, welche sich an der Vorderseite des Schwenkkörpers 26 bzw. der Auflage 27 befindet, abgelesen. Nach erfolgter Einstellung wird der Schwenkkörper 26 wieder durch die Klemmbolzen 75 festgestellt.

Als Kippauflage für den Werkstückschlitten 13 dienen zwei Wellenstücke 28 und 29. Das Wellenstück 28 ist in einer Prismenführung 26* des Schlittenteils 26^a mittels Schrauben 30 befestigt und der Schütten 13 stützt sich mit einer prismatischen Gegenführung 31 darauf ab. Das

unter dem Werkstückspindelstock befindliche Wellenstück 29 ist am Schlitten 13 mittels der Schrauben 32 - befestigt und in der Prismenführung 26* geführt. Der Schlitten 13 stützt sich also auf der Reitstockseite und seinem mittleren Teil unmittelbar auf dem Wellenstück 28 ab und auf der Werkstückspindelstockseite über das mit ihm verbundene Wellenstück 29 auf dem feststehenden Maschinenteil 26^a, 26.

Der dritte Stützpunkt für den Schlitten 13 wird durch eine Stützstange 33 gebildet, die mittels Gleitschuh 34 auf einer Leitschiene 35 geführt ist. Die veränderliche Stützvorrichtung wird nachfolgend noch eingehend beschrieben.

Der Antrieb für die Werkstückspindel erfolgt, wie bereits erwähnt, von dem im Maschinenbett angeordneten Antrieb 20, 21 aus. Die Riemenscheibe 25 treibt über einen Riemen 36 auf eine im Teil 26^ auf den Bolzen 37 gelagerte Riemenscheibe 38. Der Riemen ist durch einen Durchbruch 39 des Maschinenbettes 1 und der Teile 27, 26 geleitet. Der Bolzen 37, auf welchem die Riemenscheibe 38 sitzt, ist in Kugellagern 40 gelagert und trägt ein Schraubenrad 41. Dieses kämmt mit einem Schraubenrad 42, welches in Kugellagern 43 in dem Wellenstück 28 drehbeweglich angeordnet ist. Um die Kugellager und das Zahnrad 42 einbringen zu können, ist das Wellenstück 28 zweiteilig ausgeführt. Das Zahnrad 42 ist durch einen Keil 44 mit der genuteten Schieberadwelle 45 auf Drehung verbunden. Die Schieberadwelle 45 ist mit ihrem entgegengesetzten Ende in dem Wellenstück 29 vermittels des Kugellagers 46 gelagert. Dort sitzt auch das Schraubenrad 47, welches mit einem Zahnrad 48 kämmt. Von dem Zahnrad 48 aus wird die Drehbewegung über nicht dargestellte Zwischenräder auf die Werkstückspindel übermittelt. Bei der Längsbewegung des Schlittens 13 schiebt sich also die mit einer oder mehreren Keilnuten versehene Welle 45 durch das Zahnrad 42 hindurch. Durch die Verlegung der Schieberadwelle 45 und der Zahnräder 42 und 47 in die Kippachse, d. h. in die Kippwellen 28, 29, ergibt sich eine gedrängte Bauart sowie eine Verminderung der schwingenden Gewichtsmasse des Schlittens 13 mit darauf befindlichen Teilen.
Die Leitgewindespindel 49, welche den Schlitten 13 im Arbeitsvorschub an der Schleifscheibe entlang bewegt, wird über nicht dargestellte Wechselräder, welche mit dem Zahnrad 50 in Eingriff stehen, angetrieben. Die Leitspindel 49 stützt sich in der Längsrichtung mit ihrem Bund 49^a gegen den Schlitten 13 ab. Die Leitspindelmutter 51 nimmt an der Schwingbewegung des Schlittens 13 teil. Sie ist deshalb in Führungen 54 am Schlitten 13 aufgehängt und zwischen zwei Paßflächen 52, 53, welche sich am Schwenkkörper 26 befinden, gehalten. Auf diese Weise vermag sie an der Schwingbewegung des Schlittens 13 teilzunehmen, ohne ihre Lage in der Längsrichtung zu verändern. Die bereits erwähnte Stützvorrichtung 33, 34 ist in einem an der Vorderseite des Schlittens 13 verdeckt angeordneten Hebel 55 untergebracht. Die Stützstange 33 stützt sich nach unten über einen Kugelkopf 33^ in dem Gleitschuh 34 ab und nach oben über eine Kugel 56 gegen einen Schraubenbolzen 57, welcher mit einem im Hebel 55 befindlichen Muttergewinde in Eingriff steht. An dem Schraubenbolzen 57 ist ein schräg verzahntes Zahnrad 58 befestigt, welches mit einer Schnecke 59 zusammenwirkt. Das Drehen der Schnecke erfolgt durch ein auf der Welle 59^a sitzendes Handrad 60. Der Betrag der Verdrehung ist an einer Skala 6o^a ablesbar. Die seitliche Führung des Hebels 55 im Schlitten 13 erfolgt auf der linken Seite durch die Führungsflächen 61, welche ihn gabelartig umfassen, und auf der rechten Seite mittels eines Führungsbolzens 62. Der Schlitten 13 stützt sich an den Punkten 63, 64 gegen den Hebel ab. Der Gegenstützpunkt zum Punkt 63 ist ein Schieber 65, welcher auf einer Führung 66^a des Winkelhebeis 66 verstellbar ist. Der Hebel 66 ist mittels eines Bolzens 67 am Getriebekasten 19 angelenkt und stützt sich über eine Rolle 68 gegen eine Kurvenscheibe 69 ab. Die Kurvenscheibe 69 wird in Abhängigkeit von der Werkstückspindel angetrieben und bewirkt die Hinterschliffbewegung des Schlittens 13. Die Hinterschliffbewegung wird also durch die Kurvenscheibe 69 auf die Rolle 68, somit auf den Winkelhebel 66, von diesem aus über den Stützpunkt 65, 63 auf den Hebel 55 und somit auf den Schlitten 13 übertragen. Der Hebel 55 vollführt einen Ausschlag um den Kugelkopf 33^a der Stützstange 33 und hebt über den Stützpunkt 64 den Schütten 13 an. Soll z.· B. ein Gewindebohrer mit vier Spannuten geschliffen werden, so muß der Schlitten 13 und damit das Werkstück während einer Umdrehung des Werkstückes vier Kippbewegungen ausführen. Demzufolge muß die Kurvenscheibe 69 während einer Werkstückumdrehung vier Umläufe machen. Wird die Stellung des Schiebers 65 auf der Führung 66* verändert, so tritt eine Vergrößerung oder Verkürzung des linken Hebelarmes des Hebels 55 ein und bewirkt eine entsprechende Änderung des Betrages der Kippbewegung. Soll das Werkstück um feine Beträge zur Schleifscheibe beigestellt werden, so wird vom Handrad 60 aus die Schnecke 59 gedreht, so daß der Schraubenbolzen 57 verstellt wird. Auf diese Weise tritt eine Verlängerung oder Verkürzung der Stützstange 33 ein, die sich über die Stützpunkte 63, 64 dem Schlitten 13 mitteilt, so daß sich dieser hebt oder senkt. Diese Beistellvorrichtung wird benutzt, um das Werkstück um Beträge von hundertstel bis tausendstel Millimeter beizustellen.

Zum raschen Ab- und Beistellen des Werkstückes von bzw. zu der Schleifscheibe dient der Handgriff 70. Dieser sitzt auf einem exzentrisch in der Vorderwand des Schlittens 13 gelagerten Bolzen 71, der sich über ein Kugellager 72 gegen den Stützpunkt 64 des Hebels 55 legt. Durch - Heben oder Senken des Handgriffes 70 wird der Exzenter um den Betrag X bewegt und der Schlitten 13 hebt oder senkt sich um einen entsprechenden Betrag.

Der Gleitschuh 34 für die Stützstange 33 gleitet auf einer Führung 35* der Leitschiene 35. Diese ist um einen Drehzapfen 35* nach Lösen der Schrauben 35^C und 35^ auf Neigung einstellbar. Die Leitschiene wird nur beim Schleif en von kegelförmigen Werkstücken .auf Neigung eingestellt. Beim Schleifen von runden Werkstücken befindet sich die Führung S5^a in der waagerechten Ebene.

In Fig. 7 ist ein anderes Ausführungsbeispiel eines kippbaren Werkstückschlittens 13 gezeigt. Die Kippbewegung erfolgt über zwei.kurze am Schlitten' befestigte Zylinderstücke 73, welche in einer Gegenführung 74 des Maschinenbettes 1 geführt sind. Da der kippbare Werkstückschlitten unmittelbar auf dem Maschinenbett geführt ist, wird bei einer derart ausgebildeten Maschine die Schleifscheibe in den Steigungswinkel des Werkstückgewindes eingestellt, und zwar durch Einschwenken des Schleifspindelstockes. Die Kippwelle braucht nicht vollzylindrisch zu sein. Sie kann auch, wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, abgeflacht und mit dieser Fläche 73^a auf der Gegenfläche des Maschinenbettes oder des kippenden Maschinenteils angeschraubt sein. In Fig. 8 ist die Kippwelle auf dem Maschinenbett ι befestigt und der kippende Maschinenteil liegt über einer Prismenführung auf ihr auf. In Fig. 9 ist sie mit dem kippenden Teil 13 verbunden und liegt in einer Gegenführung des festen Maschinenbettes auf. Die Gegenführung kann prismatisch oder halbkreisförmig sein.
Die Erfindung ist in Verbindung mit einem kippbaren Werkstückträger beschrieben; sie kann jedoch ebensogut in Verbindung mit dem Werkzeugträger einer Werkzeugmaschine verwirklicht werden. Dieser führt dann die Vor

schub- und Kippbewegungen gegenüber dem nur umlaufenden Werkstück aus. Dabei kann 50 wiederum die vom Werkstückspmdelkasten her angetriebene Schieberadwelle für den Antrieb der Kippvorrichtung in die Kippachse verlegt werden.

Claims (3)

55 Patentansprüche:

1. Werkzeugmaschine mit umlaufendem Werkzeug, insbesondere Gewindeschleifmaschine, bei welcher entweder der das Werkzeug oder das Werkstück tragende Gestellteil zwecks Herbeiführung von Beistell- und Hinterschliffbewegungen um eine parallel zur Werkstückachse angeordnete, durch eine zylindrische Welle gebildete Kippachsemittels einer verstellbaren Stützvorrichtung kippbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippfläche (28, 29) der Kippachse gleichzeitig Längsführung für den kippbaren längs verschieblichen Gestellteil (13) ist, dessen andere Führung durch die verstellbare Stützvorrichtung (33. 55, 57> 5⁸> 59> ⁶3, 64), ^die ^ bekannter Weise mittels Gleitschuh (34) auf einer in ihrer Neigung einstellbaren, am feststehenden Maschinenbett (1) befestigten Leitschiene (35) geführt wird, gebildet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippwelle in mindestens zwei verhältnismäßig kurze, am kippbaren Gestell (13) befestigte Wellenstücke (73) aufgeteilt ist.

3. Maschine mit einem kippbaren, das Werkstück tragenden längs verschiebbaren Gestellteil nach Anspruch 1, wobei der Antrieb (20, 21) der Werkstückspindel im Maschinenbett angeordnet und der von diesem Antrieb nach dem Werkstückspindelstock führende Getriebestrang in die Kippachse verlegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Kippwelle aufgeteilt ist in go mindestens ein am Werkstückschlitten (13) befestigtes, in einer Führung des Maschinenbettes gleitendes kurzes Wellenstück (29) sowie in ein am Maschinenbett (1) befestigtes Wellenstück (28), auf dem der Schlitten gleitet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen