DE2149461A1 - Kolbenbearbeitungsmaschine - Google Patents

Description

KOLBEIffiMKBBITUNGSMASCHINE

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Werkzeugmaschinenbaus und genauer auf Bearbeitungsmaschinen für Verbr ennungsmot or kolb en.

Die Erhöhung der Arbeitsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Lebansdauer der Verbrennungsmotoren erfordert höhere Zuverlässigkeit und Arbeitsfähigkeit ihrer am höchsten beanspruchten Teile, zu denen auch der Kolben gehört.

Der Kolben wird im Motor sowohl durch mechanische als auch durch Wärmebelastungen beansprucht· Infolge der ungleichmäßigen Metallverteilung am Kolbenumfang durch die Kolben-

bolzenaugenjdehnt sich die Kolbenaußenfläche ungleichmäßig aus.

Der Kolben dehnt sich mehr in dichtung der Kolbenbolzenachse aus«

Rieh
Der Kolben wird, damit'/sein Querprofil im Betriebszustand maximal

der Kreisform nähert, im Kaltzustand in J?orm eines Ovals ausgeführt, dessen kleinere Achse längs der Kolbenbolzenachse liegt. Das Längsprofil des Kolbenmantels wird meistens kegelig

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oder ballig ausgeführt*

Bis zur letzten Zeit wurden die Kolben auf Maschinen durch Kopierschleifen oder- drehen gefertigt. Das Bearbeiten mittels Kopierschablone hat aber eine Reihe von E acht eil en.

Erstens ist die Leistungsfähigkeit der Maschinen begrenzt, da konstanter Kontakt des iühlers mit der Kopierschiene erforderlich ist, d.h. nur eine gewisse Beschleunigung der Arbeitsorgane der eine bestimmte Masse besitzenden Maschinen zulässig ist, weil bei großen Geschwindigkeiten bedeutende Trägheitskräfte entste-

ein

hen, welcheVAbprallen des Fühlers von der Kopierschiene zur Folge haben.

Zweitens hängt die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkstückoberfläche von den Fehlstellen der Kopierschablone, ihrer Abnutzung und den Fehlern der Maschinenorgane ab, welche die Bewegung von der Kopierschablone auf das Schneidwerkzeug übertragen.

Drittens sind Entwurf und Fertigung von Kopierschablonen, insbesondere räumlicher und solcher für sich längs des Kolbens änderndes ^uerprofil _t arbeitsaufwendig.

Beim Bearbeiten der Kolben durch Kopierschleifen bestehen außer den obenerwähnten Nachteilen noch weitere Mängel, die direkt dem Schleif Vorgang eigen sind. Zu ihnen gehören große üchnittkräfte, durch die der Kolbenmantel verformt und entsprechend die Genauigkeit der Querschnittsform vermindert wird, und auch das Bindringen von Schleif st off teilchen in die Kolbenmanteloberfläche, was beim Motorbetrieb unerwünscht ist.

Außeijden Kopiermaschinen sind auch Maschinen ohne Kopierschablone zum ellipsenförmigen Abdrehen der jiolben bekannt. Ver-

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hältnismäßig weite Verbreitung erfuhren Maschinen zum Abdrehen von Kolben mit ellipsenförmiger Mantelfläche, deren Arbeitsprinzip darin besteht, daß beim Schneiden eines Zylinders durch eine schräge Fläche eine Ellipse entsteht.

Nach diesem Prinzip arbeiten die in den nachstehenden Patenten beschriebenen Maschinen:

Deutschland-Patent Nr. 665486, Kl. 49a, Gruppe 11, 1938, USA-Patent Nr. 2121954 /Kl.82-15/, 1938, USA-Patent Nr. 2924135 /Kl.82-19/,I960, Frankreich-Patent Nr. 1483369 /K1.B2361/, 1966 und Frankreich-Patent Nr. 1516951 /K1.B2361/, 1967.

T ο eh η il: j
Als -Jtund der ^Seruev erf indungsgemäßen Maschine am nächsten

!lon-nt, kann die Maschine zum Abdrehen von Kolben,

die im USA-Patent Nr.2720806 beschrieben ist, betrachtet werden.

Diese Maschine besitzt ein Maschinenbett mit beweglichem l'isch, der in Längsrichtung verschiebbar ist. An diesem Tisch ist der tferkstüekstock mit Futter zum Einspannen des Kolbens befestigt. Auf das Maschinenbett ist eine Brücke aufgesetzt, die als Auflager für den *erkzeugstock dient, der so aufgestellt ist, daß die Längsachse seiner Spindel in der Senkrechtebene des bearbeiteten Kolbens liegt und durch seine Längsachse geht, wobei sie in einem kleinen Winkel /0,5...4°/ schräg zur Kolbenachse gestellt werden kann. Die Bewegungsbahn des Schneidwerkzeugs, das im Schneidwerkzeughalter der Spindel des Werkzeugstocks befestigt ist, ist zwar kreisrund in bezug auf die öpindelachse dieses Stocks, beschreibt aber eine Ellipse, wenn sie auf den Kolbenquerschnitt projiziert wird. Es dient, um

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gleichzeitig mit ellipsenförmigem Querschnitt in Längsrichtung profilierte Kolben zu erzeugen, eine Kopierschablone für das Längsprofil, die in der Hohlspindel des Werkzeugblocks· synchron mit der Verschiebung des Maschin ent is chs, auf dem mittels des Werkstückstocks der Kolben befestigt ist, verschoben wird·

Beim Bearbeiten der Kolben auf dieser Maschine kann nur ein eilipsenförmiger Querschnitt erhalten werden· Letzterer kann aber nur in einem einzelnen Sonderfall die optimale Lösung darstellen, da die Kolbenquerprofile von der Temperaturführung beim Betrieb, vom Verdichtungsgrad, von der Motorleistung, der Kolbenmasse und der konstruktiven Ausführung der Kolben abhängen. Die erwähnten Faktoren bestimmen die optimale Kolbenmantelform in Längs- und Querrichtung. Infolgedessen sind für einen gewissen Motor Kolben mit streng bestimmten Quer- und Längsschnitten erforderlich, wobei fast immer die Kolbenquerschnitte nicht eil ip senf örmig sind.

Es ist das Ziel der Erfindung, den erwähnten Nachteil zu beseitigen.

Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Kolbenbearoeitungsmaschine zu schaffen, die es sicherstellt, daß eine ganze Äeihe von Koloenquerschnitten und zwar von ellipsenförmigen, ein Ellipse umschließenden und durch eine Ellipse umschlossenenQuerschnitten, erzeugt werden können, die konstant oder veränderlich in Längsrichtung des bearbeiteten Werkstücks sein können, wobei gleichzeitig der ÜLOlbenlängsquer-

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schnitt kegeliges oder balliges Profil erhält.

Es wird^/eine^riColbenbearbeitungsmasciiine ausgegangen, bei

der auf dem Maschinenbett ein beweglicher Tisch mit spindel tragendem Stock; ein auf einer Brücke, die auf das Maschinenbett aufgesetzt ist, aufgestellter Werkzeugstock, der mit Schneidwerkzeugen zum Vor- und Fertigbearbeiten der Kolben beim Umlaufen der Spindel ausgerüstet ist, in der eine Kopierschablone für das Längsprofil angeordnet ist, die mit dem Stellwerk der Schneidwerkzeughalter mit Schneidwerkzeugen zum Vor- und fertigbearbeiten in Berührung steht, und ein Antrieb zum Synchronen Verschieben der Kopierschablone für das Längsprofil und des Stocks für das bearbeitete Werkstück montiert sind, ßie Maschine hat erfindungs^emäß einen Antrieb, um die Spindel des Werkzeugstocks und die Spindel des Werkstückstocks synchron und in einer Richtung in Drehung zu versetzen, wobei die Winkelgeschwindigkeit der Mferkzeugspindel doppelt bo groi3 wie die der Werkstückspindel ist; Einrichtungen zum Versetzen in zwei zueinander senkrechten Ebenen der Spind el achse des Werkstückstocks in bezug auf die Spindelachse des Werkzeugstocks, wobei die Spindeln so montiert sind, daß ihre Achsen in bezug auf öle Werkstückvorschubrichtung geschwenkt werden kännexij und außerdem die Spindel des Werkstückstocks so montiert ist, daß ihre Achse in bezug auf dieselbe Richtung schräggestellt werden kann; weiterhin ein Mittel zum Verdrehen der Werkstückstockspindel in bezug auf die Werkzeugstokspindel beim Umschalten des Stellwerks der Schneidwerkzeughalter mit Schneidwerkzeugen zum Vor- und JB'ertigbearbeiten der Kolben.

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Eine derartige technische Lösung ermöglicht es, eine Kolbenbearbeitungsmaschine zu schaffen, Dei der die Kolbenquerprofile ellipsenfÖrmig, eine Ellipse umschließend und durch eine Ellipse umschlossen ausgebildet werden können, wobei die Querschnitte sowohl konstant als auch veränderlich in Längsrichtung des bearbeiteten Werkstücks sowie die Längsquerschnitte kegelig oder ballig sein können.

Zweckmäßigerweise wird der Antrieb, durch den die Werkzeugstockspindel und die Werkstückstockspindel synchron und in gleicher Richtung in Drehung versetzt werden, in Form von Zahnradgetrieben mit Gelenkwelle ausgeführt, wobei das Zahnradgetriebe auf der Werkzeugstockwelle ein Übersetzungsverhältnis von 1:2 und das Zahnradgetriebe auf der Werkstückstockspindel ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 besitzt, iiie erwähnten Zahnradgetriebe sind durch Gelenkwellenübertragung verbunden. Auf diese Weise können kinematisch der Kolben und das Werkzeug verbunden werden, wobei eine solche relative Bewegung derselben sichergestellt wird, bei der am Kolben das vorgegebene i^uerprofil erzeugt wird.

Es ist auch zweckmäßig als Einrichtungen der üpindelachse des WerKstückstocks zum Versetzen in zwei zueinander senkrechten Ebenen in bezug auf die öpindelachse des Werkzeugstocks aus ripinde und Mutter bestehende Vorrichtungen zu verwenden, die in den erwähnten Ebenen das Spindelstockgehäuse des bearbeiteten Werkstücks verschieben.

Dies ermöglicht das Einstellen der relativen Lage von Werk-

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stückstockspindelachse und Werkzeugstockspindelachse beim Bearbeiten beliebiger (cjuerprof ile und zwar ellipsenförmiger, eine Ellipse umschließender und von einer Ellipse umschlossener Profile.

Zweckmäßigerweise wird auch das Schwenken der Werkzeugstockspindelachse in bezug auf die Werkstückvorschubrichtung durch eine Brücke sichergestellt, die einen Zapfen besitzt, auf den der Werkzeugstock so aufgesetzt ist, daß die Zapfenachse durch den Schnittpunkt der Werkzeugstockspindelachse und der Ebene geht, in welcher die Spitzen der Schneidwerkzeuge des Werkzeugstocks liegen und welche senkrecht zur Spindelachse steht.

Derartiges Schwenken der Werkzeugstockspindelachse in bezug auf die Werkstückvorschubrichtung ermöglicht das Ändern der Krümmung der <4uerprofile, welche eine Ellipse umschließen oder von eiher Ellipse umschlossen werden, d.h. das Erzeugen einer ganzen Reihe von ovalen Kurven bei gleichbleibenden Werten der großen und der kleinen Achse des t&ierprofils. Der Werkzeugstock wird derartig auf den Zapfen aufgesetzt, daß die Zapfenachse durch den Schnittpunkt der Werkzeugstockspindelachse und der Ebene geht, in welcher die Spitzen der Werkzeugstockschneidwerkzeuge liegen und welche senkrecht zur Spindelachse steht, ides ermöglicht beim Ändern der Profilkrümmung, d.h. beim -erzeugen einer ganzen Reihe von ovalen Profilen mit konstanten Werten der großen und der kleinen Achse des Querprofils, nicht zusätzlich die Lage der Werkstückstockspindel in bezug auf die der Werkzeugstockspindel βinregulieren zu ruf-ρ en.

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Es ist auch, zweckmäßig, daß, um die Spind el achse des Werkzeugst ο cks schräg zur Werkstückvorschubrichtung in der Ebene, welche senkrecht zur Schwenkungsebene der Werkzeugstockspindel ist, zu stellen, die Maschine mit einer als Sinustisch ausgebildeten Vorrichtung mit abgeschrägten Platten zu versehen. Dies ermöglicht» von einer Ellipse umschlossene Werkstücksquer schnitt β zu erhalten, welche längs der Bearbeitungsrichtung veränderlich sind.

Es ist auch zweckmäßig, um die JSpindelachse des Werkstückstocks in bezug auf die Werkstückvorschubrichtung in der Ebene, welche mit der öchwenkungsebene der Werkzeug st ο ckspind el zusammenfällt und parallel zu ihr ist, zu schwenken, die Maschine mit einem drehbaren Schlitten, der eine Bohrung hat, zu versehen, wobei in letztere ein Zapfen eingreift, der an der oberen Platte des Sinustisches befestigt ist. i)ies ermöglicht ellipsenförmige und eine Ellipse umschließende Werkstücksquer schnitte zu erhalten, welche längs der Bearbeitungsrichtung veränderlich sind·

Zweckmäßig ist auch ein Mittel zum Verdrehen

der Spindel des Werkstückstocks in bezug auf die Spindel des Werkzeugstocks beim Umschalten des Stellwerks der Schneidwerkzeughalter mit Schneidwerkzeugen zum Vor- und Fertigbearbeiten, welches in Form eines schaufelenthaltenden Zylinders ausgeführt wird, an dessen Gehäuse ein Zahnrad des Zahnradgetriebes des Werkstückstocks befestigt ist, wobei das Gehäuse so angeordnet ist, daß es auf der Antriebswelle, auf der die Schaufeln starr sitzen, gedreht werden kann.

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Das Drehen der Spindel des Werkstückstocks in bezug auf die Spindel des viferkzeugstocks beim Einschalten des Stellwerks der Schneidwerkzeughalter mit Schneidwerkzeugen zum Vor- und Fertigbearbeiten ermöglicht Vor- und Fertigbearbeiten des Werkstücks beim einmaligen Einspannen desselben, wodurch Aufstell- und Einspannfehler beim Bearbeiten auf zwei Maschinen vermieden werden und auf diese ft'eise vollkommenes Bearbeiten des Kolbenmantels durch Verwenden einer anstelle von zwei Maschinen sichergestellt wird.

Auf Grund vorliegender Erfindung wurde eine Kolbenbearbeitungsmaschine geschaffen, welche hochgenaues Erzeugen einer ganzen Äeihe von Kolbenquerprofjlei und zwar von ellipsenförmigen, eine Ellipse umschließenden und von einer Ellipse umschlossenen Profilen sichergestellt, wobei letztere sowohl konstant als auch veränderlich in Längsrichtung des bearbeiteten Werkstücks ausgeführt werden sowie die Längsquerschnitte des Kolbenmantels kegeliges oder balliges Profil haben können*

.Nachstehend wird die Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel und Zeichnungen näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht und teilweise einen Längsschnitt der erfindungsgemäß gebauten Kolbenbearbeitungsmaschine;

Fig. 2 die Draufsicht auf einen Längsschnitt durch dieselbe Maschine;

Fig. 2 die Einzelheit "A" der Fig. 2;

Fig. 4 den öcbnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3;

Fig. 5 den Schnitt nach der Linie V-V der Fig«2;

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Fig. 6 äie .Einzelheit "B¹¹ der Fig. 2;

7 die Bewegungsbahn eier »schneidwerkzeuge und die Lage der Kolbenmantel-tyuerprofile in bezug auf die iäpindelachse des Werkstückstocks und die des Werkzeugstocks nach, dem Bearbeiten des Kolbenmantels sowie die Stellung der öchneidstähle zum Vor- und .Fertigbearbeiten;

ö ··· 12 schematisch die Lage der Spindelachsen des

ferkstückstocks und des Werkzeugstocks beim unterschiedlichen Einrichten der Maschine und die Bewegungsbahnen der Schneidwerkzeuge in der Ebene, welche zur Werkstückachse senkrecht steht;

Fig. 15·. »14- die Kolbenmantelprofile im querschnitt nach ihrer Bearbeitung bei unterschiedlich eingerichteter Maschine;

Fig.l^.-.ie den Charakter aer Änderung der Kolbenmantelprofile bei in Werkstücksrichtung veränderlichen Querschnitten und unterschiedlich eingerichteten Maschinen.

Bei der in Fig. 1 ... 6 abgebildeten Maschine wird auf dem Maschinenbett 1 (Fig· 1, 2), das entsprechende Abmessungen besitzt und auf erforderliche Weise befestigt ist sowie .Führungsflächen 2 hat, fortschreitender Vorschub des l'isches 2 in üichtung U₁-O₁ sichergestellt.

Hierzu ' sind Mittel /ein Druckölantrieb/ für den gleichmäßigen Vorschub des Tisches 3 auf den Führungsflächen 2 des Maschinenbette 1 vorgesehen, doch stellen diese Mittel selber keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar und werden deshalb nicht besonders

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erwähnt.

Der Werkstückstock 4 ist auf dem. Maschinentisch 5 montiert und besteht aus Gehäuse 5 sowie der auf Lagern in ihm eingebauten Werkstückspindel 6, auf der Futter 7 zum Einspannen des Kolbens /Werkstücks/ 8 aufgesetzt ist.

.Beim Einspannen des Kolbens ö im Futter ? fällt die Kolbenachse mit der Achse der Spindel 6 zusammen und weiterhin wird Achse üp-Up Kolbendrehungsachse genannt.

Auf die Spindel 6 des Werkstückstocks 4 ist Zahnrad 9 aufgesetzt und auf ihr befestigt, welches in Eingriff mit Zahnrad 10 steht, das starr am Gehäuse 11 des schaufelenthaltenden Zylinders 12 befestigt ist· Das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 10 und 9 ist gleich 1:1. Das Gehäuse 11 des schaufelent naltenden Zylinders 12 ist drehbar auf der Antriebswelle 15 aufgesetzt. Die Schaufeln 14 /Fig. 4/ sind auf diametral gegenüberliegenden Seiten starr an der Antriebswelle 15 befestigt, in bezug auf die zylindrische Innenfläche 15 des Gehäuses 11 des schaufelenthaltenden Zylinders 12 zentriert und luftdicht durch Deckel 16 /Fig. 5/ abgedeckt. An der zylindrischen Innenfläche Ii? des Gehäuses 11 des schaufelenthaltenden Zylinders sind segmentförmitje Anschläge 17 /Fig. 4/ angebracht und befestigt, durch die zusammen mit den Schaufeln 14 die Arbeitsräume lö und 19 gebildet werden.

Arbeitsmittel /Dcuckluft oder -flüssigkeit/ wird in die entsprechenden Aroeitsräume über Kanäle 20 und 21 in der Antriebswelle 15 mit Hilfe des Verteilers 22/Fig.J/ geleitet,ddr auf das Jünde der Antriebswelle 15 aufgesetzt und am Gehäuse 5 des Werk-

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stickstocks 4 befestigt ist.

Im Verteiler 22 sind zwei Zuleitungskanäle 23 und 24 .-.-j ausgeführt, welche fdr das Zuleiten des Arbeitsmittels in die entsprechenden Arbeitsraume 18 und 19 des schaufeln .enthaltenden Zylinders 12 beim Drehen der Antriebswelle 13 sorgen.

Wenn ein Arbeitsmittel aber den &-anal 24 des Verteilers 22 zum ^ivanal 21 in der Antriebswelle 13 geleitet und in den Arbeitsraum 18 des schaufelenthaltenden Zylinders 12 gelangt, werden die Schaufeln 14 zusammen mit der Antriebswelle 13 in bezug auf das Gehäuse 11 des schaufelenthaltenden Zylinders 12 um einen Winkel gedreht, der durch die segmentförmigen Anschlage 17 begrenzt wird. Bei der vorliegenden Bauform der Maschine ist der "inkel, um den die Antriebswelle 13 mit den behäufeln 14 in bezug auf das Gehäuse 11 des schaufel enthaltenden Zylinders 12 mit dem an ihm befestigten Zahnrad 10 gedreht wied, gleich 90°.

Wenn ein Aroeitsmittel über den üanal 23 und Kanal 20 zugeleitet wird, wird die Antriebswelle 13 mit den Schau* fein 14 in die anfängliche Stellung in bezug auf die segmentförmieien Anschläge 17 zurückgeführt wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.

Das Gehäuse 5 des WerkstückstocKs 4 ist auf sorgfältig angepaßten schwalbenschwanzförmigen Flächen 25 O^ig. Ό

montiert, wodurch es ermöglicht wird, beim -Einrichten das Gehäuse 5 und folglich Btch die Kolbendrehungsachse O₂-Op in der Aaagerechtebene mit Hilfe der aus Spindel und iauttter bestehenden Vorrichtung zu verschieben, deren Spindel 2S (fi.v.·. 2) im jehäuse ^ ein,;e-

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baut und deren Mutter 27 /Fig.l/ am Schlitten 2ö befestigt ist. Schlitten 28 ist an der Platte 29 befestigt, deren untere Ebene 30 schrägsteht und auf der schrägen Ebene der Platte 31 sitzt· Hierdurch ist es möglich, daß mit Hilfe der aus Spindel und Mutter bestehenden Vorrichtung, deren Spindel 32 in der Platte 29 parallel zur schrägen fläche 30 eingebaut ist, während die Mutter 33 an der schrägen Fläche der Platte 3I befestigt ist, beim Einrichten die Kolbenachse O₂-O₂ in der Senkrecht ebene parallel zu sich selber verschoben wird. Außerdem kann der Schlitten um den Zapfen 34, welcher an der Platte 29 befestigt ist, gedreht werden, wobei die Lage der Kolbenachse O₂-O₂ in der Waagerechtebene in bezug auf die Tischvorschubrichtung O₁-O. um den Winkel A /Fig.2/ geändert wird.

Platte 31 ist mit Hilfe der Achse 35 /Fig. 1/ an der Platte 36 angelenkt, welche am Maschinentisch 3 befestigt ist, und wird über das zylindrische Auflager 3? an den geschliffenen Vorsprung 38 der Platte 36 angepreßt, wobei sie eine Art Sinustisch bildet, der ermöglicht, die Lage der Platte 31 und folglich auch der Kolbenachse O₂-O₂ in der Senkrechtebene in bezug auf die Tischvorschubrichtung 0^-O₁ mit Hilfe eines /nicht abgebildeten/ batzes aus Maßplatten um einen beliebigen Winkel zu ändern.

Der Werkzeugstock 39 besteht aus einem Gehäuse 40, in dem

auf Lagern eine Hohlspindel 41 mit Drehungsachse O₅₅-O, einge-

Schne!^werkzeughalter 42 und 43 iaivMea baut ist, welche dieVöchneidwerkzeugen 44 und 45 trägt.

Die uchneidwerkzeughalter 42 und 43 sind in der Spindel 41 auf Kugellager 46 aufgesetzt und über Gleitstücke 47 und 48 mit Hilfe von Federn 49 mit einer Kopierschablone 50 für das Längs-

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profil verbunden. Die Kopierschablone 5ü /J?is.5/ hat zwei Kopierflächen 51 und 52, mit denen in der Arbeitsstellung die Gleitstücke 47 und 48 in Berührung stehen. Die Kopierschablone

G-leit stücke 50 mit den Kopierflächen 51 und 52, V 4y und 48 sowie federn 49 bilden zusammen ein Stellwerk für die Schneidwerkzeug-

ablonei halter 42 und 43. Die Lage der Kopiersch /50 in bezug auf die

Spindel 41 und die Gleitstücke 47 und 4⁸ wird durch eine Keil- w nut 53 bestimmt, in welche ein federkeil 54 eingreift, der in der Spindel 41 befestigt ist. Daher kann die Kopierschablone in der Spindel 41 nur eine Längsverschiebung ausführen.

Das gehäuse des Werkzeugstocks ist starr an einer Platte 55 /J¹Ig. 1, 2/ befestigt, die ihrerseits auf einer Brücke 56 sitzt und durch Drehen um einen auf der Brücke 56 befestigten Zapfen 57 die Lage der Spind el drehungsachse O3-O5 um einen Winkel ^ ändern kann.

Die fortschreitende Bewegung des Maschinentisches 3 und die der Kopierschablone 50 für das Längsprofil werden mit Hilfe einer Zahnstangen- und Zahnrädereinrichtung 58 synchronisiert, die aus starr am Maschinenbett 1 befestigtem Gehäuse 59 besteht, in dem auf Wälzlagern eine Welle 60 montiert ist, welche ein starr an ihr befestigtes Zahnrad 61 und eine Elektromagnetkupplung 62 mit Zahnrad 63 trägt. Mit dem Zahnrad 63 steht eine Zahnstange 64 in Eingriff, welche am Tisch 3 befestigt ist. Beim Verschieben des letzteren wird das Zahnrad 63 gedreht und, wenn die jälektromagnetkupplung 62 eingeschaltet ist, wird die Drehbewegung auf die Welle 60 und das Zahnrad 61 übertragen.

Das Zannrsä 61 ist über ein Zwischenrad b5 mit einer Zahn-

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stange 66 verbunden, die an einem Schlitten 6? befestigt ist, der längs der Iführungsst engen 6Ö verschoben wird. Letztere sind im Gehäuse 69 eingebaut, das starr mit der . Schwenkplatte 55 verbunden ist. Bas Zwischenrad 65 sitzt im Gleitsitz auf der Achse 70 /Fig.6/, die starr in der Platte 71 befestigt ist. Letztere wiederum ist am Gehäuse 69 befestigt und stellt konstantes Eingreifen des Zwischenrads 65 in die Zahnstange 66 sicher.

Das Zwischenrad 65 stellt die Verbindung zwischen Zahnrad und Zahnstange 6b beim Andern der Lage der Achse O^-O, der Spindel 41 des Werkzeugstocks um einen gewissen Winkel ν sicher.

Im Schlitten 67 befindet sich ein Zylinder 72, durch den der Kolben 73 verschoben wird, in dem mittels Lager 7^ Zugstange 75 eingebaut ist, welche an der Kopierschablone 50 für das Längsprofil angelenkt ist.

!»er Zylinder enthält die beiden Arbeitsräume 76 und 77 /Fig. 6/. Der Haum 76 wird durch den Kolben 75 und den hinteren Deckel 78, der Raum 77 aber durch den Kolben 75 und den vorderen Deckel 79 gebildet. Der Hub des Kolbens 75 wird mittels einer Mutter 80 eingestellt, die durch eine Gegenmutter 81 festgehalten wird.

Das /orbearbeiten des Kolbens /Werkstücks/ 8 beginnt, wenn der Kolben 73 sich in seiner vordersten Stellung befindet, d.h. wenn er infolge des Drucks des Arbeitsmittels /Druckluft oder -flüssigkeit/ das in den üaum 76 geleitet wird, die Anschlagfläche 82 der Mutter 80 berührt.

Die Spindel 41 des Werkzeugstocks wird vom Elektromotor über

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den /nicht abgebildeten/ Keilriementrieb und die Riemenacheibe 83 /Fig.1,2/ in Drehung versetzt. An der Spindel 41 ist ein Zahnrad 84 /Fig. 1,2/ befestigt, das in Eingriff mit dem Zahnrad 85 steht, welches auf der Welle 86 befestigt ist. Das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 84 und 85 ist gleich 1:2. Infolge! dessen erhält die Spindel 6 des Werkstückstocks 4 über die Zahnräder 84 und 85, Welle 86 und üelenkwellenübertragung 87, welche aus Gelenken 88 und 89, ücnlitzwelle 90 und Schlitzbucbae 91 besteht, sowie über die Antriebswelle 13 und die Zahnräder 10 und 9 eine Drehbewegung in derselben Richtung wie die Spindel 41 des Werkzeugstocks 39» aber mit einer Winkelgeschwindigkeit,

da

die zweimal kleiner ist, das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 84 und 85 gleich 1:2 ist.

die

Der Kolben /das Werkstück/ 8 wird, um seinem MantelVerforderliche Form zu erteilen, im Futter 7 eingespannt. Beim Inbetriebsetzen der Maschine wird der 'fisch 3 mit dem Werkstückstock 4 durch eine Druckölanlage beschleunigt an die Schneidwerkzeug der Spindel des Werkzeugstocks 39 herangeführt, wonach der Tisch mit ArbeitövorKchulDgeschwindigkeit i_n Eichtung der Achse O-,-Ο, verschoben wird·

Gleichzeitig mit dem Einschalten des Arbeitsvorschubs des Tisches 3 werden vom i£Lektromotor über den Keilriementrieb und die Riemenscheibe 83 die Spindel 41 des Werkzeugstocks 39 sowie über die Zahnräder 84 und 85, Welle 86, Uelenkwellenübertragung 87, Antriebswelle 13 und die Zahnräder 10 und 9 die Spindel 6 des Werkstückstocks 4 in Drehung versetzt.

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i)ie Spindel 41 des Werkzeugstocks dreht sich, da das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 84 und 85 gleich 1:2 ist, mit der Winkelgeschwindigkeit 2 LU . synchron mit der Spindel 6 des Werkstückstocks 4, dessen Winkelgeschwindigkeit gleich (J2 ist.

Zum Synchronisieren der fortschreitenden Bewegung des Tisches 3 und der der Kopierschablone 50 dient die Zahnstangen- und Zahnrädereinrichtung 58, deren M ektr ©magnetkupplung 62 gleichzeitig mit dem Arbeitsvorschub des Tisches 3 eingeschaltet wird. Bei eingeschalteter Elektromagnetkupplung 62 wird die fortschreitende Bewegung des Tisches 3 über die Zahnstange 64, das Zahnrad 63, die Welle 60, Zahnräder 61 und 65 auf die Zahnstange 66 übertragen, welche starr mit dem Schlitten 67 verbunden ist. Letzterer wird mit einer Geschwindigkeit, die gleich der Geschwindigkeit des Arbeiüsvorschubs des Tisches 3 ist, aber in entgegengesetzter Richtung,verschoben, ßev Jiölben 73 befindet sich im Zylinder des sich verschiebenden Schlittens 67 in der vordersten Stellung /wie dies aus Fig. 2 ersichtlich Ist/ und überträgt über die Zugstange 75 die fortschreitende Bewegung auf die zusammen mit der Spindel 41 umlaufende Kopierschablone für das Längsprofil·

Die Kopierschablone 50 besitzt zwei Kopierflächen, die in Form von Auf lachungen 51 uad 52 ausgeführt sind, wobei in der aus Fig. 2 und 5 ersichtlichen Stellung das Gleitstück 47 die Fläch· 51 berührt· Hierbei befindet sich der Senneidwerkzeughalt er 42 in der Arbeitsstellung. In diesem Augenblick steht das zweite Glejfc

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stück, nämlich das Gleitstück $8, mit üer ■ . - . " . zylindrischen Plant elf lache - der Kopierschablone 50 für das Längsprofil in Berührung. Bei dieser Stellung befindet sich der Schneidwerkzeughalter 43 außer Betrieb. Beim Längsverschieben der Kopierschablone 50 wird das Schneidwerkzeug 4.4· des Schneidwerkzeughalters 42, der sich in der Arbeitsstellung befindet, gemäß einem Gesetz verschoben, welches durch die Kopierfläche 51 bestimmt wird. Gleichzeitig verbleibt das Schneidwerkzeug 45 in der von der bearbeiteten Oberfläche entfernten Lage, da das Gleitstück 48 des üchneidwerkzeughalters 4J₁ in dem Schneidwerkzeug 45 eingespannt ist, in Berührung mit der

zylindrischen Oberfläche der Kopierschablone 50 steht·

Mit Hilfe der Kopierschablone kann praktisch ein beliebiges /kegeliges, balliges usw./ Profil des Längsschnitts des bearbeiteten Kolbens 8 erzeugt werden, da das Kopieren bei niedrigen Geschwindigkeiten erfolgt, die gleich den ßescnwindigkeiten des Tischarbeitsvorschubs sind, während das fertigen der Kopierschablonen für das Längeprofil keine Schwierigkeiten macht.

Am ünde des Wegs des Tisches 3 in Richtung des Werkzeug- . stocks 39» d.h. nach dem Vordrehen des Kolbens durch das Schneidwerkzeug 44, welcher im öchneidwerkzeughalter 42 eingespannt ist, wechseln die Schneidwerkzeughalter 42 und 43 im automatischen Arbeitsspiel ihr« Lage» da der Kolben 73 im Zylinder des Schlittens 67 in die hinterate Stellung durch Zuleiten von Arbeits-r mittel in den Arbeitsraum 77 verschoben wird. Der «=»cüneidwerkzeug-

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halter 42 mit dem Schneidwerkzeug 44 wird, da der Hub des Kolbens 75 etwas größer als die bearbeitete Werkstücksfläche ist, beim ι liängsv er schieben der Kopierschablone 50 von der bearbeiteten Fläche fortgeführt, d.h. das Schneidwerkzeug 44 wird außei -Bebriebgesetzt, während der üchneidwerkzeughalter 45 mit dem Diamanfc werkzeug 45 zum J?ertigdrehen die Arbeitsstellung einnimmt, da das Gleitstück 48 die geradlinige .Erzeugende der zylindrischen Oberfläche der Kopierschablone 50 verläßt und durch die Feder 49 an die Kopierfläche 52 angedrückt wird. Beim Arbeitsvorschub des Tisches 5 in umgekehrter Richtung /vom Werkzeugstock 39 fort/ verschiebt der Schlitten 67 mit dem Kolben 73t ^der sich in der hintersten Stellung befindet, die Kopierschablone 50 für das Längsprofil, welche wiederum das Gleitstück 48 und folglich auch den Schneidwerkzeughalter 45 mit Schneidwerkzeug 45 ent-

52 sprechend dem Profil, welches durch die KopierflächeVbestimmt

w ird, verschiebt.

Beim Bearbeiten des Kolbens /Werkstücks/ 8 in zwei Durchgängen, d.h. durch Vor- und fertigbearbeiten, muß beachtet werden, daß das Profil ¹¹C" /Fig. 7/, welches durch das Schneidwerkzeug 44 beim Vorbearbeiten erzeugt wird, symmetrisch in bezug auf den Mittelpunkt up (O₂ ist der Mittelpunkt der Kolbenquerschnitte, die senkrecht zur Achse O₂-O₂ stehen) ist und das das Schneidwerkzeug 45 für die Fertigbearbeitung einen Drehungsradius in bezug auf den Kreuzungspunkt 0-, der Drehungsachse 0,-0, dar Spindel 41 des Werkzeugstocks 59 mit der Ebene, welche durch die Spitze der Schneidwerkzeuge 44 und 45 geht und senkrecht zur Achse

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Uv-O₇ steht, haben soll, der um das Maß 21₂+1,, größer als der ürehungsradius des ochneidwerkzeugs 44 ist, der gleicn 1-^ ist, wobei 1, die Größe der erforderlichen Luft ist. Es muß jedoch auch die Schnittiefe t des Schneidwerkzeugs 45 für die ifertigbearbeitung beachtet werden. Folglich soll der .ürenungsradius des Schneidwerkzeugs 45 in bezug auf den ±^Junkt Ov größer als der JJr ehung sr ad i us des bohne idwerkze ugs 44 um das Maß ü = 21~ + t + 1-, sein, damit die zu bearbeitende Oberfläche nicht berührt wird.

Beim Umschalten der Schneidwerkzeughalter 42 und 43 mit den Senneidwerkzeugen 44 und 45 nach dem Vor be arbeit en, d.n. wenn der Sehneidwerkzeughalber 42 mit dem Schneidwerkzeug 44 von der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks ü fortgeführt und der Sohneidwerkzeughalter 45 dem Schneidwerkzeug 45 an diese Oberfläche herangeführt wird, nimmt das !Schneidwerkzeug 45'diametral gegenüberliegende Stellung zum ticiineidwerkzeug 44 ein, und die Bearbeitung erfolgt entsprechend dem Profil "Jj¹¹ /J>'ig.7/> das um

t 90° in bezug auf das Profil ¹¹C", welcnes durch das ochneidwerkiieug 44 bearbeitet wurde, gedreht ist. Deshalb muß bei der aufeinanderfolgenden Bearbeitung duren zwei Schneidwerkzeuge während des Uinschaltens der Senneidwerkzeuge, d.h. während des Zuleitens von Arbeitsmittel in den Kaum 77 dea Zylinders 72\ Schlittens 07j ^aa Wea'kstück b uni 90 in bezug au! das ^»cxineidwei'kzeug 45 für die Fertigbearbeitung gedreht werden, d.h. die Spindel 6 des i/erkstückstocka 4 mit dem wölben ü muß um 90°-in Dta zug auf die Spindel 41 des V/ex'kzeugetocks 39 gedroht werden« Üie Spiiiijol b des «Verkstüokstocl?s 4 wird in bezug auf die

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Spindel 41 des Werkzeugstocks 39 beim Zuleiten von Arbeitsmittel über die Kanäle 24 und 21 in den Kaum lö des schaufelenthaltenden Zylinders 12 gedreht. Hierbei wird die Antriebswelle 13 mit den »schaufeln 14 in bezug auf die segmentförmigen Anschläge I7 des schaufelenthaltenden Zylinders 12 gedreht. JJa das Zahnrad 10 am Gehäuse 11 des schaufelenthaltenden Zylinders 12 befestigt ist und in .Eingriff mit Zahnrad 9 steht, das an der Spindel 6 des tferkstückstocks 4 befestigt ist, während die Antriebswelle mit der Spindel 41 des Werkzeugstocks 39 über eine Gelenkwellenübertragung verbunden ist, wird die erforderliche relative

•fepenüber Spindel Drehung der Spindel 6 41 sichergestellt. Das Gehäuse 11 des schaufelenthaltenden Zylinders 12 wird bei jeder Drehung auf der Antriebswelle 13 durcn Bauteile festgehalten, die nicxit zur vorliegenden Jirf indung gehören und in den Zeichnungen nicht abgebildet sind.

Das Arbeitsmittel wird gleichzeitig in den Kaum 18 des s chaufel enthalt end en Zylinders 12 und in den Kaum 77 des Zylinders 72 geleitet.

.Nach dem i'ertigdrehen des Mantels des Kolbens 6 mittels Schneidwerkzeug 45 wird üer die Spindeln 41 und 6 in Drehung versetzende Antrieb ausgeschaltet und letztere werden danach gebremst. Weiterhin wechseln die ^ciineidwerkzeughalter 42 und 43 beim Versenieben des Kolbens T^ i^ Zylinder 72 des Schlittens b7 in seine Ausgangsstellung an der Vorderseite ihre Lage und die Spindeln 41 und b werden durch relative JJrehung in die Ausgangsstellung zuriickfcjefühx-t. uie iüleküroiüagnefekupplung 62 wird üfc, wodurch das Verschieben des Schlittens 67 beendet

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wird, und der 'I'iscii 35 wird im Nilgaus in die Ausgangsstellung zurückgeführt, Nach dem .Ersetzen des bearbeiteten Kolbens ö durch einen zu bearbeitenden wiederholt sicn das Arbeitsspiel.

Verscniedene, konstante und in Längsrichtung veränderliche Kolbenmantelprofile werden bei bestimmt eingerichteter Maschine erhalten.

Konstante Kolbenprofile längs des Mantels werden beim Ausrichten der Merkstückdrehungsachse O₀-O₀ in bezug auf die Tischvorschubrichtung Ο-,-ϋ-, um einen Winel von 0° (/( ₌ 0°) sowohl in der Waagerecht- als auch in der Senkrecht ebene erhalten.

Beim Kotieren des Kolbens β um die Acnse O₀-O₀, welche

beim Bearbeiten in Jjänsrichtung des Werkstücks konstanter Profile mit der Tischvorscü.ubachse Ο-,-ϋ-, zusammenfällt, mit der Winkelgeschwindigkeit LU , während die ^chneidwerkzeu^e und 45, deren Drehungsradius gleich 1-, ist, mit der rtinkel-' geschwindigkeit 2 LU um die Achse O₅-O₅ rotieren, die in diesem Falle mit der Achse O₀-O₀ ^zusammen£ällt» wobei der Kreuzungspunkt der Achse O₅-O₅ mit der äbene, welche durch die »Spitzen der »acnneidwerkzeuge geht und senkrecht zur Acnse O₅-O₅ steht, auch zur Achse O₂-O₀ (wie dies aus Jfig.d ersichtlich ist) gehört, wird im Querschnitt des Kolbens ö, d.h. in der zur Achse O₀-O₀ senkx'echten übene, ein Kreis mit dem üadius 1, (Kurve "K¹¹ in Fig. 15) besclirieben·

l>ies wird durch Parallelstellen der Platte ^lj5 mit dem au£' ihr befestigten Werkzeugstock 359 (und folglich auch der Achse

2 ü ⁽) 8 1 7 / 0 8 2 1

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U_x-O,) zur Tischvorschubrichtung O₁-O, und darauffolgendes Korrigieren der iia^e der üolbenachse O₂-O₂ in der »ienkr echt ebene durch die aus »Spindel 52 und Mutter 55 bestellende Vorrichtung und in üer Waagerechtebene durch die aus Spindel 26 und Mutter 27 bestehende Vorrichtung erreicht·

Äs wild, wenn die Achse Qg-Qo ^^es Kolbens ^ö parallel zur Drehungsachse O₅-O₅ der Spindel 41 des tferkzeugatocks 59 /Jig.9/ , und demgemäß auch parallel zur Vorschubrichtung O-^-O^ des !Discus 5 gestellt und um das Maß I₂ mit Hilfe der aus Spindel 26 und Mutter 27 bestehenden Vorrichtung im Querschnitt des Mantels des Kolbens 8 versetzt wird, eine Ellipse erzeugt, deren kleine Achse gleich lfl,~l₂ ⁰^ deren große Achse gleich Ij^l₂ /Kurve "Ϊ" in Jfig. 15/ ist.

Zum Erzeugen einer Kurve, welche eine Ellipse ura.'schlioßt und die Halbaclxsen I₁-Ip und'Ij-Tl₂ besitzt sowie durch die Punkte Üü der großen Achse und HH der kleinen Achse /Kurve "1 in Fig.lJ/ geht, d.h. bei welcher sich die Profilkrümmung in jedem Viertel ändert, muii außer der Par all el Versetzung der Drehungsachse O₀-O₀ des Kolbens 8 in becug auf die Drehungsachse O₅-O₅ der Spindel Hl dos WerkzeugHtoclva 59 die Drehungsachse O₅-O₅ der Spindel 41 des ferkxeugntoclrs um dan Winkel »y in der Waagez'echtebene derartig geschwenkt werden, die Schwenkunfisachse heim Schwenken um den Sapic-in ^ly/ dm ch den Kreuzungspunkt O₅ der Achse <U-0, und dor !Ebene geht, welche durch die Spitzen doi »Schneidv^orfrzeuge 44, ^j geht und senkrecht zur Achse O₅-O₅ steht, und muß sich im i fand 1^.von der Drehungsachse O₂-O₂ des Kolbens ü befinden. )JU Schwenken der Spindel 41 des Werk zeugst ocks 59 um den Winkel

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beschreibt die Bewegungsbahn des Schneidwerkzeugs in der Ebene, die senkrecht zur Drehungsachse O₂-O₂ des Kolbens 8 steht, die Ellipse ¹¹M" /Fig.10/.

Auf diese Weise wird die Ellipse /Kurve "F" der tig. 13/, welche bei der Parallelversetzung der Drehungsachse O₂-O₂ des Kolbens 8 zur Drehungsachse O₅-O, der Spindel 41 des Werkzeugstocks 39 erzeugt wird, in jedem Viertel durch die Bewegung der Schneidwerkzeuge auf der Ellipse "M" korrigiert. Letzteres ermöglicht in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel ^/ der Spindel 41 des Werkzeugstocks 39 dem Mantel des Kolbens 8 unterschiedliche Krümmung zu erteilen, wobei im vorliegenden .Falle, der Drehuugsradius der Schneidwerkzeuge um die Achse P₂-O₇ gleich 1

⁵^ öö

sein soll·

Von einer Ellipse umschlossene Kurven (Kurve "N" in Fig.13) können erhalten werden, wenn die Projektion der Bewegungsbahn des Schneidwerkzeugs / in der zur Achse O₂-O₂ senkrechten Ebene/ die in Fig. 11 abgebildete Ellipse "P" beschreibt. Dies wird durch Schwenken der Spindel 41 des Werkzeugstocks 39 um den Winkel \jr in der Waagerechtebene erreicht. Der Drehungsradius der Schneidwerkzeuge in bezug auf die Achse Ov-O, soll im vorliegenden Fall gleich I₁ sein und die Drehungsachse O₂-O₂ des Kolbens wird in der Senkrecht ebene /in der Ebene senkrecht zur Schwenkungsebene der Spindel des Werkzeugstocks/ durch die aus Spindel 32 und Mutter 33 bestehende Vorrichtung um das Maß I₂ in bezug auf den Kreuzungspunkt 0, der Drehungsachse O₅-O, der Spindel 41 des Werkzeugstοcks 39 und der Ebene, welche durch die Spitzen der Schneidwerkzeuge 44 und 45 geht und senkrecht zur

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Achse 0,-O_x steht, verschoben.

Beim Versetzen der Drehungsachse Op-Op des Kolbens 8 um das MaB Ip in bezug auf den Punkt O^ unter einem bestimmten spitzen Winkel zur Schwenkungsebene der Spindel des Werkzeugsfcockt /fig· 12/, können auch unsymmetrische Kurven erhalten werden· In Fig. 14 ist als Beispiel die unsymmetrische Kurve "Q!¹ abgebildet, welche die Ellipse "J¹" umschließt.

Obwohl unsymmetrische Kurven in der Praxis beim Bearbeiten von Kolben nicht angetroffen werden, können doch solche Kurven, da die Kolben intensiver auf einer Seite abgenutzt werden, sich als zweckmäßig erweisen.

Gewöhnlich schwankt die Größe des Schwenkwinkels ^ der Spindel des Werkzeugstocks beim Bearbeiten von Kolben unterschiedlicher Motoren zwischen 0° und 3°ρΌ'.

Der Drehungsradius 1, der Schneidwerkzeuge und die Versetzung Io der Spindelachse des Werkzeugstocks in bezug auf die des Werkstückstocks hän^t vom Kolbendurchmesser ab. Beispielsweise werden bei einem 76 mm' Solben und beim Abfall der Profilkurve um 0,206 am I₂ - 0,0515 mm und I₁ = 57$3*&5 mm genommen ·

Auf der erfindungsgemäßen Maschine können Kolbenoberflächen mit in Längsrichtung des Werkstücks veränderlichen Querschnitten bearbeitet werden· Veränderliche Querschnitte werden dadurch gekennzeichnet, daß sich die große Achse GG und die kleine Achse HH /Fig.15/ der ovalen Kurven auf der ganzen Länge L der bearbeiteten Kolbenoberfläche ändern.

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Kolben mit veränderlichem Querprofil werden auf der erfindungsgemäßen Maschine bei einem bestimmten Schwenkwinkel in der Senkrecht- oder Waagerecht ebene der Drehungsachse O₂-Q₂ ^des Kolbens δ in bezug auf Tischvorschubrichtung 0^-O₁ bearbeitet*

Bei der Bewegung in der Vorschubrichtung 0-.-0-, des Tisches 3 mit dem Äerkstückstoek, dessen Drehungsachse Op-O₉ um den Winkel Λ geschwenkt ist, ändert sich die Größe der Versetzung I₂ der Achsen in bezug auf den Punkt Q-, längs des Werkstücks. Die Größe Ip der Achsenversetzung kann um den entsprechenden Zusatzwert L. tg/c(wobei L = Bearbeitungslänge des Kolbens) großer oder kleiner werden· Dies hängt davon ab, in welcher Richtung die Kolbendrehungsachse Op-O₂ um den Winkel /? geschwenkt ist.

Der Schwenkungswinkel Λ wird durch die Kolbendrehungsachse Qo-O₂ und die Tischvorschubrichtung 0^-O₁ gebildet, wobei letztere durch den Schnittpunkt O₂ der Achse O₂-O₂ mit der senkrecht zu ihr stehenden Ebene geht·

Die Achsenversetzung wird in dem Fall größer, wenn beim

Verschieben des Werkstücks in bezug auf den Punkt O₃. näher zu

diesem die Seite des Winkels J¹ liegt, welche durch die Vorschubrichtung 0-,-O₁ des Tisches 3 gebildet wird· Bei umgekehrter Lage der Seiten des Winkels /< , d.h. wenn die Achse O₂-O₂ näher zum Punkt 0, liegt, wird die Achsenvers chi ebung I₂ kleiner· Bei der entsprechend fig· 2 eingerichteten Maschine wird bei der Tischbewegung in Richtung des Kopfes mit den Schneidwerkzeugen die Achsenversetzung I₂ größer und auf der Bearbeitungslänge L wächst bei konstantem i)rehungsradius I^ der Senneidwerkzeuge

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die große Halbachse um den Wert L. tg ß , während die kleine Halbachse um denselben Wert kleiner wird, wie dies in Fig. 15 abgebildet ist· Folglich wird beim Bearbeiten mit ausgeschalteter Kopierschablone 50 für das Längsprofil in der Ebene, welche durch die großen Achsen GG und kj^l der Querschnitte geht, die Erzeugende R geradlinig, wobei die Achse G₁G₁ ia der größeren Grundfläche des Kegelstumpfs liegt.

Da das Maß des größten Durchmessers des Kolbenmantelquerschnitts am Kopf des Kolbens (Werkstücks) (Schnitt G₁G₁ - H₁H₁ der Fig. 15) kleiner als an der Mantelstirnseite sein soll, d.h. GG 7 ^Gi^Gi» raußtuai ein äquidistantes Profil mit seiner Größe nach kleinerer großer Achse G₂G₂ und kleiner Achse H₂H₂ zu erhalten, beim Profilieren der Kopierflächen an der Kopierschablone 50 für das Längsprofil die Größe von/berücksichtigt werden·

Durch Ändern des Radius I₁ mittels der Kopierschablone 50 bei deren mit dem Kolben 8 synchroner Verschiebung kann während des Rotierens der Schneidwerkzeuge auf der Bearbeitungslänge L ein kegeliges Längsprofil /Erzeugende S der Fig. 15/ oder ein balliges Profil /Erzeugende T der Fig. 15/ erhalten werden.

Beim Vermindern der Größe der Achsenversetzung I₂ längs der Bearbeitungslänge L um den entsprechenden Wert L. tg // wird die große Halbachse kleiner und die kleine Halbachse größer /Fig. 16/.

BIlipsenförmige, eine Ellipse umschließende und von einer Ellipse umschlossene, in Längsrichtung veränderliche Kurven der Kolbenquerschnitte werden erhalten, wenn die Maschine wie beim Erzeugen von in Längsrichtung konstanten, in Fig. Ö...12 abgebil-

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deten Querschnitten eingerichtet wird. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Achse O₂-O₂ ¹^ ^{den en1;s}P^r elenden Winkel β geschwenkt oder schräggestellt ist·

Eine in Kolbenlängsrichtung veränderliche, ellipsenförmige Kurve wird beim Schwenkwinkel ^ = O⁰ der Spindel 41 des ierkzeugstocks 39 und beim Versetzen der Kolbendrehungsachse O₂-O₂* äie um den erforderlichen Winkel Λ geschwenkt ist, in der Waagerecht ebene /Schwenkungsebene der Spindel des Werkzeug- < stocks/ um das Maß I₂ i& bezug auf den Punkt 0, (Kurve F^ der J*ig. 15) erhalten.

In Kolbenlängsrichtung veränderliche, eine Ellipse umeonließende Kurven werden durch Schwenken der Achse 0,-0, der Spindel 41 des Werkzeugstocks 39 um einen bestimmten Winkel ^ £ 0 und Versetzen der um den Winkel A geschwenkten Kolbendrehungsachse O₂-O₂ in der Waagerecht ebene (Schwenkungsebene der Spindel des Werkzeugstocks) um das Maß I₂ in bezug auf· 0, /Kurve I, der Fig. 15/ erhalten·

Die Kolbendrehungsachse Op""⁰? ^w-*-^r<* ¹^ ^^{en Wink}®l S in der Waagerecht ebene mit Hilfe des Schlittens 28 durch Drehen desselben um den Zapfen 34 geschwenkt.

Beim Versetzen der um den Winkel /· geschwenkten Kolbendrehunissachse O₂-O₂ um das Maß I₂ in bezug auf den Punkt 0, in der Senkrecht ebene (in der Ebene, die senkrecht zur Schwenkungsebene der Spindel des Werkzeugstocks steht) und beim Schwenkungswinkel^'/* 0 der Spindelachse 0,-0, des Werkzeugstocks werden veränderliche Querschnitte erhalten, die von einer Ellipse umschlossen werden (Kurve N-, der Fig. 15). Hierbei, d.h. in diesem

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Fall, wird die Kolbendrehungsaohse O₂-O₂ um den Winkel jt in der Senkrechtebene um die Achse 35 mit Hilfe von Maßplättchen geschwenkt ·

Beim Schwenken der Kolbendrehungsachse O₂-Op um den Winkel β gleichzeitig in zwei üibenen werden veränderliche unsymmetrische Kurven, die in Längsrichtung verdreht sind (dies ist aus den Zeichnungen nicht ersichtlich) erhalten·

Aus den obigen Darlegungen ist klar, daß die Maschine ermöglicht, eine ganze Eeine von ovalen Kurven mit unterschiedlichem Krümmungsgrad zu erzeugen. x>iese Kurven können symmetrisch und unsymmetrisch sein sowie dieselben Werte der großen und der kleinen Achse bei in Werkstückelängsrichtung konstantem Querschnitt besitzen.

Außerdem ermöglicht die Maschine das Erzeugen von in Richtung der Werkstücksbearbeitung veränderlichen, ellipsenför— migen, eine Ellipse umschließenden und von einer Ellipse umschlossenen sowie von unsymmetrischen Querschnitten.

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Claims (6)

1. 2U9461

   PATENTANSPRÜCHE ί

   ( 1· lKolbenbearbeitungsmaschine, bei der auf dem Maschinenbett ein beweglicher !Tisch mit werkstückspindel tragendem Stock, ein auf einer Brücke, die auf dem Maschinenbett aufgesetzt ist, aufgestellter Werkzeugstock, der mit Schneidwerkzeugen zum Vor- und Fertigbearbeiten der Kolben beim Umlaufen der Spindel ausgerüstet ist, in der eine Kopierschablone für das Längsprofil angeordnet ist, ein stellwerk für die Scnneidwerkzeughalter mit Schneidwerkzeugen zum Vor- und fertigbearbeiten, das mit der Kopierschablone für das Längsprofil in Berührung steht, ein Antrieb zum synchronen Verschieben der Kopierschablone für das Längsprofil und des Tisches mit dem Stock für das bearbeitete *erkf!tückmontiert sind, gekennze ich-

   n e t durch einen Antrieb, um die Spindel /41/ des Werkzeugstocks ( 39) und die Spindel (G) des Werkstückstocks /4/ synchron und in einer Sichtung in Drehung zu versetzen, wobei die Winkelgeschwindigkeit der Werkzeugspindel /41/ doppolt no groß wie di_e der Werkstückspindel /6/ ist, sowie/Einrichtungen zum Versetzen in zwei zueinander senkrechten Ebenen der Achse /O₂-O₂/ der Spindel /6/ des Werkstückstocks /4/ in bezug auf die Achse /Οχ-0,/ der Spindel /41/ des Werkzeugstocks /39/, wobei die Spindeln so montiert sind, daß ihre Achsen in bezug auf die Werkstückvorschubsrichtung /O₁-O₁/ geschwenkt werden können, und außerdem die Spindel /6/ des Werkstückstocks /4/ so montiert ist, daß ihre Achse /O₂-U₂/ in bezug auf dieselbe Richtung schräggestellt werden kann, und weiterhin/ein Mittel zum

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   rehen der Spindel /6/ des Werkstückstocks /4/ ^e^en-"hnder Spindel /41/ des Werkzeugstocks /59/ beim Umschalten des Stellwerks der Schneidwerkzeughalter /42, 45/ mit den Schneid· werkzeugen /44, 45/ zum Vor- und Fertigbearbeiten der Kolben.
2. 2. Maschine nach Anspruch !,dadurch gekennze i chnet, daß der Antrieb, durch den die Spindel /41/ des Werkzeugstocks /59/ und die Spindel /6/ des Werkstückstocks /4/ synchron und in gleicher Richtung in Drehung versetzt werden, in form von Zahnradgetrieben mit Gelenkwelle ausgeführt ist, wobei das Zahnradgetriebe /84, 85/ auf der Welle /86/ des Werkzeugstocks /59/ ein Übersetzungsverhältnis von 1:2 und das Zahnradgetriebe /10, 9/ auf der Spindel /6/ des Werkst ckstocks /4/ ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 besitzt, wobei die Zahnradgetriebe durch Gelenkwellenübertragung /87/ verbunden sind·
3. 5· Maschine nach Anspruch l,2d adurch gekenn- z e i chnet, daß als Einrichtungen zum Versetzen der Achse /O₂-O₂/ der Spindel /6/ des Werkstückstocks /4/ in zwei zueinander senkrechten Ebenen in bezug auf die Achse /0,-Ox/ der Spindel /41/ des Werkzeugstocks /59/ aus Spindel und Mutter bestehende Vorrichtungen /26, 27 und 52, 55/ verwandt werden, die in den erwähnten Jäbenen das Gehäuse /5/ des Werkstückstocks /4/ verschieben.
4. 4. Maschine nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 5, d adurch gekennzeichnet, daß zum Schwenken der Achse /O₅ QJ der Spindel /41/ des Werkzeugstocks /39/ in

   BAD ORIGINAL 2UHHj7/0821

   bezug auf die Werkstückvorschubrichtung /O₁-O₁/ eine Brocke /56/ dient, welche einen Zapfen /57/ besitzt, auf den der Werkzeugstock /59/ so aufgesetzt ist, daß die Achse des Zapfens /57/ durch den Schnittpunkt /0*_&/ der Achse /Dv-oy des Werkzeugstocks /59/ und der Ebene geht, in welcher die Spitzen der Schneidwerkzeuge /44, 45/ des Werkzeugstocks /59/ liegen und welche senkrecht zur Spindelachse Ov-O,/ steht.
5. 5* Maschine nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 4, d adurch gekennzeichnet, daß zum Schrägstellen der Achse /O₂-O₂/ der Spindel /6/ des Werkzeugstocks /4/ in der Ebene, welche senkrecht zur Schwenkungsebene der Spindel des Werkzeugstocks /59/ steht, eine als Sinustisch ausgebildete Vorrichtung mit abgeschrägten Platten /29, 51/ vorgesehen ist·
6. 6. Maschine nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 5, d a-

   sie durch gekennzeichnet, daß /zum Schwenken der Achse /O₂-O₂/ der Spindel /6/ des Werkstückstocks /4/ in bezug auf die Werkstückvorschubrichtung /O₁-O-,/ in der Ebene, welche mit der Schwenkungsebene der Spindel des Werkzeugstocks zusammenfällt oder parallel zu ihr ist ,einen drehbaren Schlitten /2ö/ besitzt, der eine Bohrung hat, wobei in letztere ein Zapfen /54/ eingreift, der an der oberen Platte /29/ des Sinustisches befestigt ist.

   7· Maschine nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 6, d adurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum

   Verdrehen der Spindel /6/ des Werkstückstocks /4/ _ςβ. genüber der . Spindel /41/ des Werkzeugstocks /59/ beim Um-

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   2U9461 - 33 -

   schalten des Stellwerks der Schneidwerkzeughalter /42, 43/ mit Schneidwerkzeugen /44,45/ zum Vor- und Fertigbearbeiten in Storm eines schaufelenthaltenden Zylinders /12/ ausgeführt ist, an dessen Gehäuse /11/ das Zahnrad /10/ des Zahnradgetriebes des Werkstückstocks befestigt ist, wobei das Gehäuse /11/ so angeordnet ist, daß es auf der Antriebswelle /13/> auf der die Schaufeln /14/ des Zylinders /12/ starr sitzen, gedreht werden kann.

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