Verfahren zum sukzessiven Bearbeiten einer Mehrzahl gleichartiger Werkstücke, und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Es sind schon viele Arten von automa tischen Werkzeugmaschinen bekanntgeworden zum sukzessiven Bearbeiten einer Mehr zahl gleichartiger Werkstüeke mittels eines sieh drehenden Werkzeuges, um jedes dersel ben mit einer Anzahl von koaxialen Ausnell- mungen zu versehen.
Das Verfahren zum sukzessiven Bearbeiten einer -Mehrzahl gleichartiger Werkstüeke, um jedes derselben mit einer Anzahl von gleich liegenden Ausnehmungen zu versehen, nach vorliegender Erfindung ist dadurch gekenn zeichnet, dass man eine Schablone mit Stiften herstellt, wobei diese am Sehablonenkörper so ;
angeordnet werden, dass sie sieh in einem Polarkoordinatensvstein für die Zentren der herzustellenden Ausnehmungen auf den die Zentren mit dein Systemzentrum verbinden den Richtungen in der Lage der Zentren ent- ;
sprechender Lage befinden, dann zum Bear beiten eines ersten Wei-kstüekes dasselbe auf der Schablone bezüglich des Systemzentrums zentriert und fixiert und für jede herzustel lende Ausnehinung das Werkstück dadurch in Bearbeitungslage bringt, dass man die Scha blone samt den) W erkstüek gegenüber dem Werkzeug bewegt, bis jeweils der betreffende Schablonenstift gegen einen feststehenden An schlag anstösst, wobei der Anschlag gegenüber der Achse des seitlich unbewegliell gehaltenen Werkzeuges die gleiche Lage einnimmt,
wie der angeschlagene Stift gegenüber dein Zen trum der betreffenden herzustellenden Aus- nehmung, und dann das Werkzeug vorsehiebt, und nach Auswechseln des bearbeiteten Werk stückes gegen ein noch zu bearbeitendes in der gleichen Weise fortfährt.
Vorzugsweise ordnet man die Stifte aus dem Schablonenkörper nach -Massgabe der Tiefe vorstehend an, auf welche das Werkzeug in das Werkstück eindringen soll, tastet beim Bearbeiten des Werkstüekes den jeweils an geschlagenen Stift mit einem Fühler ab, und verwendet das Ansehlagen des Fühlers zur Begrenzung der Vorschubbewegung des Werk- zeuges.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfin dung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Sehablonenträlter aufweist, der um eine zur Werkzeugachse parallele Achse drehbar gelagert und bezüglich dieser Achse seitlich bewegliell geführt. ist, und dass der festste liende Anschlag zwei wenigstens angenähert aufeinander senkrechte Anschlagseiten besitzt, wovon die eine die Drehbewegung der Scha blone und die andere deren Bewegung in seitlicher Richtung zu begrenzen bestimmt ist.
Vorzugsweise ist der Sehablonenträger zu seiner Führung für die seitliche Bewegung auf einem Schwenkarm gelagert, der sieh in seiner Mittellage senkrecht zur Anschlagseite erstreckt, welche die Drehbewegung der Scha blone zu begrenzen bestimmt ist.
Beiliegende Zeichnung stellt ein Ausfüh rungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrich- tung dar. An Hand dieser Zeichnung wird auch ein Durchführungsbeispiel des erfin dungsgemässen Verfahrens beschrieben wer den.
Fig. 1 ist ein Grundriss der Vorrichtung, wobei gewisse Teile teilweise weggebrochen sind.
Fig. ? ist ein Aufriss.
Fig. 3 ist ein Seitenriss im Schnitt längs der Linie III-III von Fig. 1, und Fig. 4 ist ein weiterer Seitenriss.
Die gezeichnete Vorrichtung ist, obwohl sie auch als Bestandteil von Bohrmaschinen, Drehbänken, Fräsmaschinen, Sehleifmasclii- nen usw. ausgebildet sein kann, als selbstän diger Apparat ausgeführt und speziell zum Ansenken von Uhrenplatinen und zum Aus führen ähnlicher Bearbeitungen an. andern Feinmeehanikteilen gedacht.
Der Apparat umfasst ein Gehäuse 1 mit aufgesetztem und in ? angeschraubtem Deckel 3. Der Deckel 3 besitzt eine grosse Öffnung -l, aus welcher die Schablone 5 hervorragt, die im mittleren Teil mit Stiften 6 zum Halten und Zentrieren des Werkstückes 7 versehen ist. Eine auf dem Umfang der Schablone 5 aufgesetzte Scheibe 8 verhindert das Herab fallen von Spänen durch die Öffnung 4. Die Schablone 5 ist mit einer zentralen, schwach konischen Bohrung versehen und mittels einer Schraube 9 auf dem entsprechend konischen Oberteil 10 einer als Sehablonenträger die nenden Achse 11 befestigt.
Sie dient zugleich als die eine Hälfte einer Rutschkupplung, deren andere, mit einem Reibbelag 12 versehene Hälfte mit 13 be zeichnet ist und in Lagerbüchsen 14 drehbar gelagert ist, welche in eine Bohrung 15 eines Sehwenkarines 16 eingepresst sind.
Eine zwi schen einem Bund 18 der Achse 11 und einer Schulter 19 des Kupplungsteils 13 an geordnete Schraubenfeder 17 hat beständig das Bestreben, die beiden Teile der Rutseh- kupplung aneinanderzudrüeken. Das untere Ende der Achse 11 kann sich in einer Hülse 20 frei drehen, auf welcher mit Keil 21 ein Zahnrad 22 aufgekeilt ist, das axial dadurch festgehalten ist, dass es zwischen Schultern der ineinandergeschraubten Teile 13 und 20 liegt.
Der Schwenkarm 16 ist mittels CTleitbüch- sen 23 auf einer Schwenkachse 2.1 bezüglieli der Achse 11 seitlich versehwenkbar gelagert, die oben in einem -t'luge 25 des Gehäuses 1 und unten in einer Hülse 26 sitzt, die ihrer seits in eine Bohrung des Gehäusebodens ein gepresst ist.
Auf der Hülse ?6 ist. mittels einer CTleitbüchse 28 ein Teil 27 frei drehbar gelagert, welcher Drehteil zugleich ein Zahn rad und eine Riemenscheibe bildet. rin Sehnurriemen 29 verbindet ihn mit einem ähn lichen Drehteil 30, der auf einem im Sehwenkarin 16 befestigten Zapfen 31 frei drehbar gelagert ist und eine Verzahnung 31a besitzt, die mit jener des Zahnrades 22 in Eingriff steht.
Die Verzahnung des Drehteils 27 steht. mit. derjenigen eines Zahnrades 32 in Eingriff, das auf einer Achse 33 festsitzt. Letztere ist unten im Gehäuseboden und oben in einer Kupplungshülse 34 frei drehbar ge lagert. Die Kupplungshülse 34 kann sieh ihrerseits im Deckel 3 frei drehen, ist aber mit einer Stufenriemenscheibe 35 fest verbun clen, die durch einen Riemen mit einem An trieb verbunden ist (nicht gezeichnet). Die Kupplungshülse 34 bildet den einen Teil einer Lamellenkupplung, deren anderer Teil 36 auf der Achse 33 mit Keil 37 verkeilt ist, aber auf dieser Achse in Längsrichtung verscho ben werden kann, wozu ein Betätigungshebel 38 dient.
Dieser sitzt, auf einer in Augen 39 des Deckels 3 gelagerten Achse 40 und ist durch diese Achse mit einem Handhebel -11 fest verbunden. Eine die Achse .10 unigebende Feder 42 hat beständig,, das Bestreben, diese Achse und den Betätigungshebel 38 im Sinne des Ausrückens der Kupplung 34, 36 zu ver drehen.
Der Handhebel 41 besitzt. aber einen Arm 43, an dessen Ende auf einem Lager bolzen 44 eine Rolle 45 gelagert ist, die nor- nialenveise auf der ebenen, untern Stirnfläche 5b des Sehablonenkörpers abrollt, und dabei entgegen der Kraft. der Feder -12 die Kupp lung 34-, 36 eingerückt hält, wie Fig. 4 zeigt.
Der Sehablonenkörper weist eine Ausnehmung 46 der erwähnten Stirnfläche auf, in welche die Rolle -15 einfallen kann, wenn die Scha blone 5 eine bestimmte Drehlage einnimmt. Die Nebel 4-1, .13 werden dann durch die Feder -t2 samt der Achse 40 und dem Be- tätigungsliebel 38 im Gegenuhrzeigersinn (Fig. 4-) versehwenkt, und somit die Kupp lung 34, 36 ausgerückt.
Dies geschieht jedes mal, nachdem die Schablone eine volle Um drehung gemacht hat, nach der Ingangsetzung des Apparates mittels des Handhebels 41.
Eine auf der Achse 33 ausgebildete Selineeke 48 steht mit einem Schneckenrad 49 in Eingriff, das auf einer Nockenwelle 50 festsitzt, die in Augen -17 des Gehäuses 1 drehbar gelagert ist. Eine auf dieser Welle sitzende Noeke 51 wirkt. auf einen Nocken hebel 52 ein, der ebenfalls am Grehäuse 1 schwenkbar gelagert ist und den eine Verbin dungsstange 53 mit dem Schwenkarm 16 ver bindet. Letzterer wird durch die Nocken scheibe 51 nach links und durch eine Zug feder 54, die an einer Gehäuseseitenwand an gehängt ist, nach rechts (Fig. 1) verschwenkt.
Auf der Unterseite des Deckels 3 ist ein Anschlag 55 befestigt, der zwei aufeinander senkrecht stehende Anschlagseiten 56 und 57 besitzt. Die Anschlagseite 56 erstreckt sieh senkrecht zur Mittellinie des Schwenkarmes 16, wenn dieser seine Mittellage einnimmt, und die Anschlagseite 5 7 erstreckt sieh par allel zu dieser Mittellinie. Ausserdem ist an der Unterseite des Deckels 3 ein Führung;s- stüek 58 für einen beweglieben Anschlag 59 befestigt.
Dieser ist in paralleler Richtung zur Anschlagseite 57 beweglich und wird durch eine Feder 62 belastet, deren Vorspan n ung mittels einer Schraube 63 eingestellt werden kann. Eine in einen Schlitz 60 des Führungsstückes 58 ragende Schraube 61 verhindert den Anschlag 59, in den sie einge schraubt ist, am Herausfallen aus dein Füh- rungsstück.
Eine mittels Schrauben 64 auf dem Dek- kel 3 befestigte Konsole 65 besitzt zwei im Abstand u voneinander angeordnete Paare von vertikalen Lagern 66. Im einen dieser Lagerpaare ist eine senkrechte, das Werkzeug 67 tragende Werkzeugspindel 68 drehbar und axial verschiebbar gelagert, die zur Drehachse der Schablone 5 parallel ist. Im andern La gerpaar ist ein Fühler 69 axial verschiebbar. Eine zwischen einem Bund 70 des Fühlers und einem der Lager 66 angeordnete Feder 71 hat beständig das Bestreben, den Fühler nach unten zu bewegen.
Dieser ist. aber mittels eines im Auge 72 auf der Konsole 65 ge lagerten Hebels 73 und einer Stange 74 mit einem einarmigen Hebel 75 verbunden, der eine Nase 76 besitzt, die unter der Einwirkung der Feder 71 normalerweise am Umfang einer Nockenscheibe 77 anliegt, die auf der Nocken welle 50 festsitzt. Der Fühler 69 ist. des wei teren mittels eines einarmigen Hebels 78, der im Auge 79 auf der Konsole 65 gelagert. ist, mit der Werkzeugspindel 68 so verbunden, dass sieh diese mit dem Fühler 69 zwangsweise vom auf der Schablone angeordneten Werk stück weg nach oben und auf dieses zu nach unten bewegen muss. Eine auf der Werkzeug spindel festsitzende Riemenscheibe 80 über trägt die von einem nicht gezeigten Antrieb abgenommene Drehbewegung auf die Werk zeugspindel 68 und das Werkzeug 67.
Die sukzessive Bearbeitung einer Mehrzahl gleich artiger Werkstücke, mittels der beschriebenen Vorrichtung, um jedes -NV erkstüel@ mit einer Anzahl gleichliegender Löcher zu versehen, wird nun zusammen mit der Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben werden.
Es ist darauf hinzuweisen, dass man zuerst die Schablone .5 mit den Stiften 81 herstellt, wobei diese auf dem Sehablonenkörper so an geordnet werden, dass sie sieh in einem Po larkoordinatensystem für die Zentren der am Werkstück herzustellenden Ausnehmungen 82, auf den die Zentren mit. dem Sy stemzentrum verbindenden Richtungen in der Lage der Zentren entsprechender Lage befinden. Es kann z. B. zeichnerisch auf einem Werkstück ein beliebiges Zentrum festgelegt werden, von dem aus Strahlen durch die Zentren der an gerissenen Ausnehmungen 82 gezogen werden.
Das Werkstück ist dann mit dein gewählten Zentrum mit dein Zentrum des scheibenför migen Schablonenkörpers übereinstimmend auf die Schablone anzuordnen, das seiner- seits mit der Drehachse des Schablonenträgers 11 zusammenfällt. Die Zentren der die Stifte aufnehmenden Bohrungen 5a im Schablonen körper werden dann dadurch bestimmt, dass man auf jedem Strahl radial auswärts fährt und vom angezeichneten Zentrum der betreffenden Ausnehninng 82 aus die Distanz a aufträgt.
In die so bestimmten, im Schablonenkörper hergestellten Bohrungen 5a werden dann die Schablonenstifte 81 eingeschoben, und zwar mit deren Schaft 81a.. Alle Schablonenstifte 81 erhalten den gleichen Schaftdurchmesser und die gleiche Schaftlänge; letztere wird so gewählt, dass die Schäfte 81a aus der Unter seite des Schablonenkörpers hervorragen, damit sie einer nach dem andern auf noch zu beschreibende Weise an den Anschlagseiten 56, 57 zum Anliegen gebracht werden können;
der Anschlag 55 ist dabei so angeordnet, dass sich jeder an den Anschlagseiten 56, 57 an liegende Sehablonenstift genau im Abstand a von der Achse der Werkzeugspindel 68 be findet. Die nach diesen Angaben hergestellte Schablone kann zum sukzessiven Bearbeiten einer beliebigen Anzahl gleichartiger Werk stücke mittels eines sich drehenden Werkzeu- ges dienen.
Die mit der konischen und oben stufenförmig zur Aufnahme des Schrauben kopfes 9 erweiterten Bohrung versehene Scha blone 5 wird dann auf dem Schablonenträger 11 befestigt, nachdem sie noch mit den Stif ten 6 zum Zentrieren und Halten der VN erk- stücke 7 versehen worden ist. Letztere kön nen dann einfach auf diese Stifte 6 aufge schoben werden und sind damit auf der Schablone bezüglich des Koordinatensistem- zentriuns zentriert und fixiert.
Für jede Lochung wird das Werkstück 7 dadurch in Bearbeitungslage gebracht, dass man die Schablone 5 samt. dem -VVerkstüek 7 gegenüber dem Werkzeug dreht und seitwärts ver- schwenkt, bis der entsprechende Schablonen stift 81 mit seinem Schaftendteil gegen den feststehenden Anschlag 55, und zwar gegen dessen Anschlagseiten 56, 57 anstösst, welcher Anschlag ja.
von der Achse des seitlich un beweglich gehaltenen Werkzeuges den gleichen Abstand aufweist, wie die Stifte gegenüber den Zentren der ihnen entsprechenden zu boh renden Ausnehmungen 82, und dann das Werkzeug vorschiebt und nach Auswechseln des bearbeiteten Werkstückes gegen ein noch zu bearbeitendes, in der gleichen Weise fort fährt.
Dabei stellt man das Mass b der Köpfe der Stifte 81, mit denen sie aus dem Seha- blonenkörper oben vorstehen, nach Massgabe der Tiefe her, um welche das Werkzeug je weils in das Werkstück eindringen soll, und beim Bearbeiten werden die Stiftköpfe mit dem Fühler 69 abgetastet, wenn die Stifte an den Anschlagseiten 56, 57 anliegen und darum mit dem Fühler gleichachsig sind, um das Anschlagen des Fühlers am Stiftkopf zur Begrenzung der Vorsehubbewegung des Werkzeuges zu verwenden.
Der oben beschriebene Apparat. vollführt die einzelnen Verfahrensschritte, abgesehen natürlich von der Herstellung der Schablone und im vorliegenden Falle auch vom Aus wechseln eines bearbeitenden Werkstückes gegen ein anderes, automatisch aufs. Bei aus gerückter Kupplung 31, 36 wird das Werk stück 7 auf die Zentrier- und Haltestifte 6 aufgeschoben, dann betätigt man den Hand hebel -11 im Uhrzeigersinn (Fug. 4) zwecks rinrüekens der Kupplung 31, 36.
Die von dieser Kupplung übertragene Drehbewegung wird durch das Vorgelege 32, 27, den Riemen 29, das V orgelege 30, ?:?, den Drehteil 13 und den Reibbelag 12 an die Schablone übertragen. Diese dreht sieh im Uhrzeiger sinn (Fug. 1), bis der Sehaftendteil 81a eines Stiftes 81 gegen den beweglichen Anschlag 59 anstösst. Dieser fängt den Stoss elastisch auf und hält die Schablone an. Die übrigen, durch die Kupplung 34, 36 angetriebenen Teile fah ren aber fort, sieh zu drehen.
Wenn der abfallende Teil der Nockenscheibe 51 am Nok- kenhebel 52 vorbeiläuft, versehwenkt die Fe der 54 den Schwenkarm 16 nach rechts (Fug. 1.). Dabei gleitet der in Anschlagstel lung sich befindende Sehablonenstift 81. ent lang dem federnden Anschlag 59, bis er über dessen äusseres Ende an die Anschlagseite 57 gelangt.
Es tritt dann die Reibungskupplung vorübergehend in Aktion, so dass der Schaft- endteil des Sehablonenstiftes vom Anschlag 59 abgleitet und längs der Ansehlagseite 57 bis zur Ansehlagseite 56 gleitet, wo er festgehal ten wird, so dass die Drehbewegung der Seha- blone angehalten wird.
Während dieser gan zen Zeit und noch länger ist der Noekenhebel 52 wegen dem Anschlag 57 von der Noeken- seheibe 51. abgehoben und bewegt. sich die Noekenseheibe 77 mit ihrer 1,-reisbogenförmi- gen Erhebung (die sich über etwa 180 er streckt) längs der Nase 76.
Erreicht der ab fallende Teil der Noekenseheibe 77 die Nase 76, so kann sieh der Hebel 75 unter der Ein wirkung der Feder 71 im Linksdrehsinn in Fig. 2 drehen, und der Fühler 69 kann sieh absenken, bis er auf den Kopf des am An schlag 55 anliegenden Sehablonenstiftes 81 aufzuliegen kommt, in welchem Zeitpunkt sich die Nase 76 von der Nocke 77 abhebt.
Bei sei ner Abwärtsbewegung hat der Fühler 69 die Werkzeugspindel 68 vermittels des Hebels 78 mitgenommen, und das Werkzeug 67 erzeugt die vorgeschriebene Bohrung im an Ort. und S <B>1</B> telle festgehaltenen Werkstück 7. Sobald der ansteigende Teil der Nocke 77 wieder auf die Nase 76 einwirkt, wird der Fühler 69 samt dem Werkzeug 67 angehoben.
Bald danach versehwenkt der ansteigende Teil der Noeken- scheibe 51 den Noekenhebel 52 und den Sehwenkarm <B>16</B> nach links, wobei das Schaft ende des Sehablonenstiftes hinter dem An schlag 59 längs der Ansehlagseite 56 gleitet und dabei eine Drebung der Schablone ver mittels der Reibkupplung so lange verhin dert, bis der Federnde Anschlag 59 bestimmt wieder im Bereich der nachfolgenden An schlagstifte liegt.. Die Reibkupplung tritt dann wieder in Aktion, und das Spiel wieder holt sich für jede vorzunehmende Bearbeitung im beschriebenen Sinne.
Sind alle vorzuneh- menden Bohrungen beim aufgespannten Werkstüek 7 vorgenommen, so hat die Scha blone gerade eine Umdrehung vollführt. Ihre Ausnehmung 46 befindet sich dann über der Rolle Y:) und gestattet das Ausrücken der Kupplung 34, 36 durch die Feder 42. Es kann dann das bearbeitete Werkstüek gegen ein anderes ausgewechselt werden.