Vorrichtung zum endseitigen Bearbeiten von Bolzen, insbesondere Schraubenbolzen Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum endseitigen Bearbeiten von Bolzen, insbesondere Schraubenbolzen, mit einem die .drehangetriebenen Bolzen aufnehmenden Drehtisch, der die Bolzen in Arbeitsstellung über einen Profilfräser :bewegt.
Man kennt bereits Anfasvorrichtungen, bei denen das Fräswerkzeug zum Drehtisch exzentrisch ge lagert .ist. Durch -die Exzentrizität erfahren die vom Drehtisch mitgenommenen Werkstücke während des Durchlaufes einer etwa halbkreisförmigen Bahn eine Vorschubbewegung gegenüber dem Fräswerkzeug. Infolge der Exzentrizität entstehen aber gewisse Rundlaufungenauigkeiten an .der Anfasung bzw. an der Spitze, die bei grösseren Zerspanungstiefen und grösserer Exzentrizität nicht mehr tragbar sind.
Für das stirnseitige Anflächen .(Stirnen) der Schrauben bolzen hat man in Verbindung mit der exzentrischen Anordnung den Drehtisch etwas schräg gestellt, wo durch eine stirnseitige Zustellung bewirkt wird, die aber nicht ausreichend ist, um grobe Deformationen an der Stirnseite zu beseitigen, wie sie durch das Abscheren und Kalt- oder Warmverformen am Werk stückrohling entstanden sind. Ausserdem ist ,es nach teilig, dass beim Stirnen keine Planfläche erzeugt wird. Ferner wird durch die eingestellte Neigung auch die Rundlaufgenauigkeit sowohl der Stirnfläche als auch .der Anfasung beeinträchtigt.
Mit den bekannten Vorrichtungen ist die Aus- bringung im Verhältnis zu der nur halben Ausnut zung des Bearbeitungsweges, bezogen :auf den Fräser, verhältnismässig gering.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ,diese Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zum endseitigen Bearbeiten von Bolzen zu schaffen, die hohe Rundlaufgenauigkeit an den Bearbeitungsstellen hat und ;grosse Spartiefen bei hoher Ausbringung er möglicht. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass an dem Drehtisch, welcher koaxial zum Fräser angeordnet ist, Aufnahmeköpfe für die Bolzen drehbar gelagert und von einem -ortsfesten Zahnkranz über im Dreh tisch gelagerte Zahnräder drehbar und von einer ortsfesten Zustellkurve gegen den Profilfräser ver schiebbar sind.
Die .endseitig zu bearbeitenden, z. B. mit Anfa- sungen zu versehenden Bolzen, wie Schraubenbolzen oder :dergleichen erhalten über .die Aufnahmeköpfe einen zwangläufigen eigenen Drehantrieb und eine Umlaufbewegung zusammen mit dem Drehtisch, zu dem wiederum das Fräswerkzeug drehangetrieben ist, während jedes der Werkstücke seine eigene Vor schubbewegung gegen,das Werkzeug erfährt.
Die Erfindung verlässt die bisher erforderliche exzentrische Anordnung und gegebenenfalls Neigung zweier getrennter Antriebswellen, von denen eine in Verlängerung der anderen liegt und die eine für den Werkzeug-, die andere für :den Werkstückantrieb dient, und bewirkt die Zustellung sowohl für das Anfasen als auch für das Stirnen durch eine in sich geschlossene Zustellkurve, die es gestattet, nahezu beliebige Zerspanungstiefen zu erreichen. Für die Bearbeitung steht fast ein voller Umfang abzüglich .der Lade- und Entladestation zur Verfügung.
Für die Anordnung und .die Lage der Aufnahme köpfe zum Fräswerkzeug gibt es verschiedene Mög lichkeiten.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeich nung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine Bearbeitungsvorrichtung mit vertikal gelagerten Aufnahmeköpfen im Längsschnitt, Fig. 2 einen anderen Aufnahmekopf für Innen sechskantschrauben für die Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Anfas- vorrichtung mit radial zum Fräswerkzeug angeord neten Aufnahmeköpfen in Aufsicht, Fig. 4 einen Schnitt in Richtung IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 eine Ansicht auf den Aufnahmekopf in Richtung :
des Pfeiles V der Fig. 3, Fig. 6 einen Schnitt in Richtung VI-VI der Fig. 5, Fig. 7 ein Führungsprisma, Fig. 8 einen Schnitt in Richtung VIII-VIII der Fig. 7, Fig. 9 eine andere Ausführungsform der Anfas- vorrichtung mit schwenkbarem Aufnahmekopf, und Fig. 10 einen Schnitt in Richtung X-X der Fig. 9. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ist in dem Maschinengestell 1 die geteilte Achse 2, die aus einem unteren Teil 2a und einem oberen Teil 2b zusammengesetzt ist, befestigt. Die Achsen teile<I>2a</I> und<I>2b</I> sind durch die Schraube 3 miteinan der verbunden. Auf dem unteren Achsenteil 2a lagert ein Werkzeughalter 4 mit dem zusammen gesetzten Profilfräser 5.
Der Drehantrieb erfolgt durch den Motor 6 über die Schnecke 7 auf die Schneckenradverzahnung 8, die sich in der Nabe des Werkzeughalters 4 befindet. Konzentrisch zum Fräs- werkzeug steht ein offener Gegenhaltering 9, dessen Öffnung mit 10 bezeichnet ist, die dort angeordnet ist, wo die Werkstücke durch eine nicht dargestellte Zuführungseinrichtung zugeführt und nach :der Be arbeitung wieder abgeführt werden. Auf dem oberen Achsenteil 2b ist die lange Nabe 11 der Mitnehmer scheibe 12 gelagert und gegen axiale Verschiebung durch einen Sicherungsring 13 und einen Bund 14 gesichert. Auf der Nabe 11 ist der Drehtisch 15 axial verschieblich geführt und gegen Drehung durch die Passfeder 16 gesichert.
Den Drehtisch umgibt das Gehäuse 17, das mittels der Schrauben 18 am Ge stell 1 in Schlitzen 19 höheneinstellbar befestigt ist. Das Gehäuse hat oben den Klemmring 20, der mit Schraube 21 auf der Achse 2 befestigbar ist. Indem Gehäuse lagert axial unverschieblich der Drehtisch 15, dessen Antrieb vom Motor 22 über eine Schnecke 23 und Schneckenradverzahnung 24 erfolgt. Der Motor 22 ist an dem Gehäuse 17 angeflanscht und mit ihm verstellbar. Der Drehtisch hat eine um laufende Ringnut 25a, ,durch die der Zahnkranz 25 hindurchgeht. Dieser Zahnkranz ist also ortsfest.
Ein mit dem Zahnkranz in Eingriff stehendes Ritzel 26 sitzt auf der Welle 27, die an ihrem Ende den Aufnahmekopf 28 mit :dem Innensechskant 28a entsprechend dem Sechskantkopf des Schraubenbol zens trägt. Der Aufnahmekopf ist auf dem Gewinde ansatz 29 der Welle aufgeschraubt und auswechsel bar. Die Welle 27 läuft in der Hülse 30, die durch den Stift 31 gegen Drehung gesichert, aber axial ver- schieblich ist. Diese Hülse ist mit einem den Auf nahmekopf 28 umfassenden Gegenhalter 32 verbun den, der :den Kopf der Schraubenbolzen 33 unter- greift. Die Hülse 30 wird von einer Druckfeder 34 beaufschlagt, :die bestrebt ist, die Hülse nach oben zu drücken.
Diese Stellung ist auf der rechten Seite der Fig. 1 dargestellt.
Das obere Ende der Welle ist in zwei Axiallagern 35 an einem Gabelbolzen 36 :gelagert, der in dem Drehtisch 15 durch eine Passfeder 37 gegen Drehung gesichert axial beweglich ist. In dem Gabelbolzen lagert die Zwischenrolle 38, auf deren Achse 39 eine zweite Rolle 40 sitzt. Die Rolle 38 beaufschlagt die Zustellkurve 41. Die Rückholkurve 42 bewirkt über die Rolle 40 die Rückbewegung .der Aufnahme köpfe in die Ausgangsstellung, :die im Augenblick des Ausstossens des fertig bearbeiteten Werkstückes und der Zuführung eines neuen Werkstückes ein genommen wird.
Um das Werkstück sicher aus dem Aufnahme kopf 28 herauszubringen, ist ein Auswerferstift 43 vorhanden, der von einer Druckfeder 44 heraus gedrÜckt wird.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform des Aufnahmekopfes 28 dargestellt, der für Schrauben bolzen mit Innensechskant eingerichtet ist und einen entsprechenden Aussensechskant 28b trägt. Der Aus werferstift 43 wirkt nicht wie bei der vorher be schriebenen Ausführungsform direkt auf den Schrau benbolzen, sondern mittelbar über einen Ring 45, der zentrisch zum Aussensechskant 28b an beispiels weise vier Stiften 46 einer zylindrischen Scheibe 47 gehaltert ist, die von dem Auswerferstift 43 beauf schlagt ist. Die Innenbohrung 45a :des Ringes fasst über den Zylinderkopf des Schraubenbolzens und der Sechskantkopf in den Innensechskant. Dadurch wird der Schraubenbolzen zentriert.
Auf der linken Seite der Fig. 1 ist der Schrauben bolzen 33 in Bearbeitungsstellung dargestellt. Der Gegenhalter 32 drückt über die Feder 34 den Kopf des Schraubenbolzens 33 fest in den Aufnahme kopf. Infolge des Drehantriebes des Tisches 15 erhalten sämtliche Aufnahmeköpfe über ihre Ritzel 26 infolge der Abrollbewegung an dem ortsfesten Zahnkranz 25 Drehantrieb und werden während eines Tischumlaufes durch die Zustellkurve 41 gegen den Fräser 5 zugestellt.
Dabei werden die Schrauben bolzen angefast und gestirnt, und nach dieser Be- arbeitung werden die Aufnahmeköpfe durch die Gegenkurve 42 wieder in die Ausgangssgellung, wie rechts in Fig. 1 dargestellt, zurückgezogen. Dabei setzt zuerst die Schiebehülse 30 des Gegenhalters 32 auf, worauf :der Aufnahmekopf 28 noch um den Weg zurückgezogen wird, der erforderlich ist, um den Schraubenbolzenkopf freizugeben.
Die Ausführungsform nach den Fig. 3 bis 8 be trifft eine solche mit radialer Anordnung der Auf nahmeköpfe zum Fräser.
Der als Drehtisch ausgebildete Werkstückträger 101 umgibt den zusammengesetzten Scheibenfräser 102 konzentrisch. In dem Maschinengestell 103 be finden sich die Antriebsmotoren 104 für den Fräser und 105 für den Werkstückträger, dessen Lagerring 106 am Gestell 103 konzentrisch zur Frässpindel 107 befestigt ist. Der Antrieb,der Frässpindel erfolgt über Schnecke und Schneckenrad 108, 109. Der Antrieb des Werkstückträgers erfolgt über Schnecke und Schneckenrad 110, 111 und Antriebsritzel 112, das mit dem Zahnkranz 113 des Werkstückträgers in Eingriff ist. Das Fräsen der Werkstücke 114 kann im Gleichlauf oder im Gegenlauf erfolgen.
Die gerade Verzahnung des oberen Werkzeugs dient zum Stirnen und der untere Winkelfräser zum Anfasen der Werk stücke.
Auf dem Werkstückträger sind mehrere Auf nahmeköpfe 115 in gleichmässiger Verteilung in radialer Stellung zur Fräserachse 107 angeordnet. Jeder Aufnahmekopf besitzt ein Ringschlüsselprofil 116, entsprechend der Schraubenkopfgrösse, das eine konische Einführungsöffnung 117 (Fig. 6) besitzt. Der Aufnahmekopf sitzt an einem Tragbolzen 118, der durch eine Passfeder 119 verschiebbar, aber nicht drehbar in der Nabe 120 eines Kegelrades 121 ge führt ist, das in dem Bock 122 lagert. Der Antrieb erfolgt über das Kegelradritzel 123 und das Zahnrad ritzel 124 über den feststehenden am Gestell 103 ver schraubten Zahnkranz 125.
Der zur Werkzeugachse radial gerichtete Vorschub der Werkstücke erfolgt von der auf dem Gestell befestigten Zustellkurve 126 über den Rollenhebel 127, der mit seiner Achse 128 im Werkstückträger 101 gelagert ist. Am oberen Ende der Achse sitzt der Gabelhebel 129 mit Schlit zen 130 für die Stifte 131 des Mitnehmerringes 132, der in einer Ringnut des Tragbolzens 118 läuft. Vor dem Aufnahmekopf 115 befindet sich das Auflage prisma 133 mit einer Rückholnase 134, das in Schlittenführungen 135 radial zur Werkzeugachse verschiebbar ist.
Am Innenumfang des Werkstückträgers 101 ist ein unter Federdruck stehendes geteiltes Führungs prisma 136 angeordnet, das aus dem äusseren Bock 137 mit der oberen Prismenhälfte und dem beweg lichen Teil 138 mit der unteren Prismenhälfte be steht, die durch eine Druckfeder 139 gegen die obere Prismenhälfte anliegt. Der untere Teil 138 ist in den Schenkeln des oberen Teils 137 geführt. Die Ein führöffnung in das Prisma ist durch eine Abrundung 140 erweitert.
Die Werkstücke werden durch .eine nicht dar gestellte automatische Zuführung in der Station A (Fig. 3) zugeführt und auf das Auflageprisma 133 abgelegt. Bei der Drehbewegung des Werkstück trägers in Richtung des Pfeiles 141 fährt der Auf nahmekopf 115 vor und drückt das Schraubenerde in das Führungsprisma 136 .und übergreift den Mehr kantschraubenkopf, der dann in dem Ringschlüssel profil 116 liegt und Drehbewegung erhält. Bei der Vorschubbewegung verschiebt sich das Auflage prisma 133, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Beim Zurückfahren des Tragbolzens 118 gibt .der Auf nahmekopf<B>115</B> den Schraubenkopf frei, da der Schaft des Werkstückes .durch die Druckfeder 139 in der Prismenführung 136 gehalten wird.
Bei der weiteren Rückbewegung des Tragbolzens zieht die Rückholnase 134 das Werkstück aus der Prismen führung 136 und bringt :das Auflageprisma 133 in die ursprüngliche Stellung. Diese Rückholbewegung erfolgt in :der der Station A vorausgehenden Station X, in der das Werkstück, wie durch den Pfeil 142 angegeben, ausgeworfen wird. Bei Werkstücken, bei denen nicht die Möglichkeit des Spannens am Kopf ende gegeben ist, muss am zylindrischen Schaft ge spannt werden, wie es beispielsweise bei Rundkopf schrauben der Fall ist. Hierbei erfolgt die Spannung in einem Aufnahmekopf 143, der eine an sich be kannte steuerbare und unter Druck schliessende Spannzange 144 enthält (Fig. 9 und 10).
Der Schliess druck erfolgt durch die Feder 145, welche die Schiebehülse 146 gegen den Kegel der Spannzange presst. Das öffnen erfolgt durch gesteuerte Bewegung gegen den Federdruck durch ein nicht dargestelltes Kurvenstück, das ein mit der Schiebehülse 146 ver bundenes Schaltgestänge betätigt. Die Schiebehülse 146 ist in der Laufbuchse 147 des Zahnrades 148 geführt, das in :dem Schwenkkörper 149 gelagert ist. Der Schwenkkörper ist um die Achse 150 eines Antriebsritzels 151 schwenkbar, das mit dem Zahn rad 148 in Eingriff ist.
Der Drehantrieb des Antriebs ritzels 151 erfolgt über Kegelräder<B>152,</B> 153, die mit den Kegelrädern 121 und 123 der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 identisch sind, wobei das Zahnrad ritzel 154 dem Zahnradritzel 124 und der Zahnkranz 155 dem Zahnkranz 125 entspricht.
Die Zustellkurve 156 steht hochkant und erteilt dem Aufnahmekopf 143 eine Schwenkbewegung, wo bei die am Schwenkkörper gelagerte Rolle 157 durch :die :den Schwenkkörper abstützende Druckfeder 158 in Anlage mit der Zustellkurve 156 gehalten wird. Die Schwenkbewegung ergibt die ,Zustellbewegung in Richtung des Pfeiles 159 axial zur Werkzeugachse.