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Verfahren zum Herstellen von profilierten Massenteilen aus Stab- oder
Stangenmaterial und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum Herstellen von profilierten Massenteilen aus Stab- oder
Stangenmaterial, z. B. von Indexstiften, Kupplungsstücken, Bolzenkeilen od. dgl.,
unter Verwendung von Profilfräsern, Profilschleifscheiben, Räumnadeln oder Stoßstählen,
durch welche die Werkstücke ohne Aufspannwechsel profiliert und abgetrennt werden.
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Derartige serienmäßig herzustellende Massenteile, bei denen als Ausgangsmaterial
Stab- oder Stangenmaterial verschiedenster Querschnittsformen (rund, vierkant, flach,
sechskant usw.) verwendet wird, müssen häufig an einer oder an beiden Enden bzw.
Endflächen und/oder auch an den Seitenflächen profiliert sein.
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Bislang wurden diese Teile zunächst von einer Stange oder einem Stangenpaket
abgelängt, z. B. abgesägt oder abgetrennt, und in einem zweiten Arbeitsgang durch
Fräsen, Räumen, Hobeln usw. profiliert, wobei man sich zum Ablängen auch spezieller
Sägeautomaten mit Vorschubeinrichtung bediente. Die Profilbearbeitung erfolgte dann
-zweckmäßig unter Einsatz von Sortier- und Spannvorrichtungen - durch Metallbearbeitungsmaschinen
üblicher Bauart.
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Man hat schon vorgeschlagen, z. B. beim Abtrennen von Stangenhalbzeug,
dem Trennwerkzeug ein solches Profil zu geben, daß die Schnittflächen zumindest
bereits die vorgearbeitete Form der Stirnflächen der Einzelwerkstücke aufweisen,
z. B. wird beim Abtrennen von Rohrabschnitten in einem Arbeitsgang zunächst in das
sich drehende Werkstück durch einen tiefenbegrenzten Fräsvorgang eine V-artige Nut
eingearbeitet und dann, entsprechend eingesteuert, durch ein zweites Werkzeug die
Abtrennung vorgenommen. Ferner hat man vorgeschlagen, z. B. einen Drehstahl mit
einer die endgültige Umrißform für einen Drehkörper festlegenden, auch als Abstichstahl
ausgebildeten Hauptschneide zu versehen und eine Vorschneide anzuordnen, die während
der Arbeit der Hauptschneide am jeweiligen Drehteil bereits einen Teil des Materials
zur Bildung des nachfolgenden Werkstückes abnimmt.
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Auch zwei einander gegenüberliegende Fräswerkzeuge zum gleichzeitigen
Profilieren und Abtrennen des Werkstückes sind bekannt, so z. B. bei der Herstellung
von Kugeln aus Rundstabstahl, wo hohlkugelförmige Fräser verwendet werden, die einander
gegenüber senkrecht zum Rundstab an die betreffende Kugel angesetzt und in entgegengesetzter
Richtung in Rotation versetzt werden, während die zu rundende Kugel um 90° versetzt
rotiert, so daß die zu rundende Kugel gleichzeitig nach drei verschiedenen Drehrichtungen
der Rundungsarbeit unterliegt.
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Bei der üblichen Herstellungsweise durch einen Abstichstahl oder beim
Absägen entsteht in der Regel ein Grat, der das nachfolgende Spannen und Ausrichten
für die Profilbearbeitung erschwert. Da die abgetrennten Werkstücke bzw. Werkstückabschnitte
ungeordnet von der Ablängmaschine, beispielsweise einem Sägeautomaten, kommen, müssen
sie häufig von Hand oder maschinell für den weiteren Bearbeitungsschritt sortiert
werden. Das Einlegen und Aufspannen der einzelnen Werkstücke ist zeitaufwendig und
steht häufig in keinem Verhältnis zu der reinen Maschinenzeit moderner Profilbearbeitungsmaschinen,
was wiederum die Bearbeitung im sogenannten Pendeltaktverfahren erschwert und die
volle Ausnutzung der Maschinenleistung unmöglich macht. Der Zeit- und Kostenaufwand
verteuert das Endprodukt ungemein.
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Bei der Verwendung von Abtrennwerkzeugen, die gleichzeitig eine Profilbearbeitung
einleiten oder durchführen, ist die nicht ruhende Einspannung des Werkstückes, das
sich also z. B. während des Bearbeitungsvorganges dreht, oder bei ruhender Werkstückeinspannung
ein darum herumlaufendes Werkzeug oder eine reine Dreharbeit mit Dreh- und Abstechstahl
Voraussetzung. Man hat ruhende Werkstücke ohne Aufspannwechsel auch in Hintereinanderfolge
der Bearbeitungsschritte bearbeitet, z. B. zunächst gefräst und dann anschließend
auch ohne Aufspannwechsel geschabt.
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Die vorliegende Erfindung dagegen behandelt ein Verfahren unter Verwendung
von Profilformfräsern, Profilschleifscheiben, Räumnadeln oder Stoßstählen zur Herstellung
nicht von Stangenhalbzeugen,
sondern von fertig profilierten Massenteilen,
z. B. von Indexstiften, die ohne Aufspannwechsel in einem einzigen Arbeitsgang fertiggestellt,
d. h. profiliert und abgetrennt werden.
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Erfindungsgemäß erfolgt das Bearbeiten des ruhend eingespannten Stangenmaterials,
bei dem einander gegenüberliegende ebene Flächen anzuarbeiten sind, die in einer
rechtwinklig zur Stab- oder Stangenachse verlaufenden Richtung parallel zueinander
sind, durch zwei Werkzeuge, die beiderseits des Werkstückes unter geringfügiger
Überschneidung ihrer Eingriffstiefen angeordnet sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beseitigt unter Anwendung einer entsprechenden
Werkzeuganordnung die bekannten Nachteile, indem die zum Abtrennen eingespannten
Stäbe im gleichen Arbeitsgang durch zwei Werkzeuge, die Bearbeitung beider Werkstückenden
aufteilend, gleichzeitig profiliert und abgetrennt werden. Das heißt: Die Herstellung
des fertigen Werkstückes aus dem Stab- oder stangenförmigen Ausgangsmaterial erfolgt
in einem einzigen Arbeitsgang ohne eine Hintereinanderfolge von Bearbeitungsschritten
oder nur eine Anarbeitung des nächstfolgenden Werkstückes und ohne Aufspannwechsel
des Werkstückes infolge einer Werkzeuganordnung, die die Seiten- und etwaigen Endprofilierungen
und gleichzeitig die Abtrennung des sofort fertigen Werkstückes vom ganzen Stück
herbeiführt, indem unter gleichmäßigem Werkzeugvorschub die Bearbeitung unter einem
Sichüberdecken der Eingriffsstrecken der sich gegenüberliegenden Werkzeuge erfolgt.
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Zur Überschneidung der Werkzeuge sind diese erfindungsgemäß in Vorschubrichtung
versetzt zueinander angeordnet, so daß sie zeitlich hintereinander zum Eingriff
kommen. Bei Verwendung von mit gleicher Teilung gezahnten, synchron angetriebenen
Werkzeugen greifen zur Überschneidung der Eingriffstiefen der Werkzeuge die Zähne
des einen Werkzeuges in die Lücken des anderen über.
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Die Werkzeuge sind in ihrer Form so ausgeführt, daß sie neben der
Profilform, die zur Herstellung des gewünschten Werkstückes notwendig ist, ein weiteres
sich anschließendes Profil besitzen, welches bei dem Arbeitsgang des Profilierens
ein gleichzeitiges Trennen bewirkt, was bei Drehstählen mit Profilschneide und Abstichschneide
hierfür bereits bekannt ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch wiedergegeben, und zwar zeigt F i g.1 in Seitenansicht und Grundriß
die Verwendung von Profilformfräsern, die versetzt zueinander angeordnet sind; F
i g. 2, ebenfalls in Seitenansicht und Grundriß, zeigt eine entsprechende Darstellung,
bei der die Profilfräser mit gleicher Zahnteilung auf Lücke laufen; F i g. 3 bis
5 zeigen entsprechende Werkzeuganordnungen bei Verwendung von Räumnadeln bzw. Stoßstählen.
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Mit 1 ist jeweils das Werkstück bzw. der Werkstückstapel bezeichnet.
Die Formfräser 2 sind sich gegenüberliegend, versetzt zueinander in einer Ebene
angeordnet. Die Überschneidung der Eingriffstiefen ist jeweils bei dem Grundriß
mit 3 bezeichnet.
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Beim Herstellen des Seitenprofils 4 erfolgt gleichzeitig das
profilierte Abtrennen des jeweiligen dadurch fertig werdenden Werkstückes und gleichzeitig
die Bildung des Endflächenprofils 5 des nächsten Werkstückes. Es ist bei der Werkzeuganordnung
der F i g.1 unerheblich, ob im Gleichlauf oder Gegenlauf gefräst wird.
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Bei der Anordnung gemäß F i g. 2 greifen die Zähne des einen Profilfräsers
6 in die Lücken des anderen Profilfräsers über.
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Mit 7 sind die Räumnadeln bezeichnet. Während die Angriffspunkte der
Werkzeuge bei den Profilnadeln 7 zueinander versetzt sind (F i g. 3), entspricht
die Anordnung der Räumnadeln 8 dem Auflückelaufen der Profilfräser 6, stellt also
gegenüber dem Versetzen der Angriffspunkte gemäß F i g. 3 nur eine Relativverschiebung
dar.
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Die Stoßstähle 9 - in Überlagerung der Eingriffslinien unter Versetzung
des Angriffspunktes -lassen gemäß F i g. 5 nur ein Bearbeiten unter Versetzung bei
einem schrittweisen Vorschub pro Hub um das Gesamtmaß s zu. Dabei überschreitet
das Maß s die halbe Werkstückbreite um dasjenige Maß, das der halben Überlagerung
entspricht. Die ausgezogen gezeichnete Stellung zeigt den beendeten Stoßhub, die
strichpunktierte Stellung zeigt die beiden Stoßstähle in ihrer Ausgangsposition.