DE3029893C2

DE3029893C2 - Mehrkantdrehmaschine

Info

Publication number: DE3029893C2
Application number: DE19803029893
Authority: DE
Inventors: Jörg Ing.(grad.) 7060 Schorndorf Bitterling; Helmut Ing.(grad.) 7031 Magstadt Heselschwerdt
Original assignee: Hahn and Kolb GmbH and Co
Current assignee: Hahn and Kolb GmbH and Co
Priority date: 1980-08-07
Filing date: 1980-08-07
Publication date: 1982-12-02
Also published as: DE3029893A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Mehrkantdrehmaschine mit einem um eine zur Achse der Werkstückspindel parallele und abstandsveränderbare Achse antreibbaren Werkzeugträger, der an seinem Umfang mindestens einen Mehrkant-Drehmeißel sowie wenigstens einen weiteren Drehmeißel zum Runddrehen aufweist, dessen Schneide sich innerhalb des Fagkreises der Schneide des Mehrkant-Drehmeißds befindet

Mehrkantdrehmaschinen, die -.s ermöglichen, ohne J5 Umspannen des Werkstückes an diesem auch Runddrehoperationen durchzuführen, sind bereits bekannt. Insbesondere gehört eine derartige Mehrkantdrehmaschine mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen zum Stand der Technik (DE-OS 25 53 216), bei der zwei Runddrehmeißel einander gegenüberliegend derart an einer Stirnseite des Werkzeugträgers angeordnet sind, daß sie mit ihren Schneiden in radialer Richtung nirch innen weisen und bis in den Bereich einer zentralen Bohrung des Werkzeugträgers reichen, in die das Werkstück beim Runddrehen hineinläuft. Der Durchmesser dieser Werkzeugträgerbohrung ist relativ klein und begrenzt den Durchmesser derjenigen Werkstücke, an denen Runddrehoperationen ausgeführt werden können. Kopierdrehen mit Hilfe eines der Runddrehmeißel ist nicht möglich, weil die bekannte Konstruktion beim Runddrehen eine radiale Zustellung eines der Runddrehmeißel durch entsprechende Verlagerung des Werkzeugträgers nicht zuläßt. Des weiteren wird während des Runddrehens die Sicht zum Arbeitsbereich durch den Werkzeugträger behindert oder gar ganz unmöglich gemacht, wenn das Werkstück in die zentrale Werkzeugträgerbohrung vorgeschoben wird; ohne Verstellung des Werkzeugträgers können also Kontrollmessungen beim Runddrehen nicht durchgeführt werden. Schließlieh erfordert das Umstellen der Maschine von Mehrkantdrehen auf Runddrehen erhebliche Verstellwege des Werkzeugträgers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend geschilderte bekannte Mehrkantdrehmaschine so zu verbessern, daß Runddrehoperationen nicht den geschilderten Beschränkungen unterworfen sind.

Ausgehend voii einer Mehrkantdrehmaschine der eingangs erwähnten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Runddrehen der Runddrehmeißel am Außenumfang des Werkzeugträgers angeordnet und der Werkzeugträger arretierbar ist

Wird bei der erfindungsgemäßen Mehrkantdrehmaschine der Werkzeugträger in einer Drehwinkelstellung stillgesetzt, in der der Runddrehmeißel zur Werkstückspindelachse weist, so läßt sich der Runddrehmeißel radial zur Werkstückspindel zustellen und parallel zur Werkstückspindelachse vorschieben, so daß auch Kopierdreharbeiten möglich sind. Außerdem beseitigt die erfindungsgemäße Konstruktion die bei der bekannten Mehrkantdrehmaschine gegebene Beschränkung des Werkstückdurchmessers und schließlich ermöglicht die Erfindung ein schnelles und einfaches Umstellen von Mehrkantdrehen auf Runddrehen, weil hierzu der Werkzeugträger lediglich um einen geringen Weg in radialer Richtung verstellt werden muß.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrkantdrehmaschine weist der Werkzeugträger im Bereich des Runddrehmeißels eine Umfangsvertiefung auf, der man im Hinblick auf das rotierende Werkstück zweckmäßigerweise die Gestalt einer Mulde mit konkaver und achsparalleler Wandung gibt. Eine solche Umfangsvertiefung im Bereich des Runddrehmeißels ermöglicht in jedem Falle eine ausreichende Radialzustellung des Werkzeugträgers beim Runddrehen.

Im folgenden wird eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert; in der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 die funktionswesentlichen Teile der Mehrkantdrehmaschine in der Draufsicht,

F i g. 2 die Vorderansicht des Werkzeugträgers und

F i g. 3 den Schnitt 3-3 aus F i g. 2.

In Fig. 1 bezeichnet 10 eine Werkstückspindel der Mehrkantdrehmaschine, in deren Spindelkopf 12 eine Spannvorrichtung, beispielsweise eine Spannzange, zum Spannen eines mit einem Mehrkant auszustattenden Werkstückes 14 angeordnet ist.

Zum Antrieb der Werkstückspindel 10 dient ein an sich bekannter elektrohydraulischer Servomotor 16, dessen Antriebswelle 18 über zwei miteinander kämmende Zahnräder 20, 22 die Werkstückspindel 10 treibt.

Der Werkstückspindel 10 ist eine als ganzes mit 24 bezeichnete Arbeitseinheit zugeordnet, die einen Werkzeugträger 26 aufweist, der einen Messerkopf 28 besitzt, der auf einer zur Werkstückspindel 10 achsparallel angeordneten Werkzeugspindel 30 sitzt. Der Messerkopf 28 trägt beispielsweise drei im Winkelabstand voneinander angeordnete Drehmeißel 32, 34, 36, deren Schneiden 38 sich auf einem gemeinsamen Flugkreis 68 befinden. Mit ihrer Hilfe sollen am Werkstück 14 mehrere im wesentlichen ebene Flächen angeformt werden.

Zum Antrieb der Werkzeugspindel 30 dient ein Servomotor 42, dessen Abtriebswelle 44 ein Zahnrad 46 antreibt, das seinerseits mit einem auf der Messerkopfspindel 30 drehfest angeordneten Zahnrad 48 kämmt.

Dabei ist zum Anformen von Flächen am Werkstück 14 Voraussetzung, daß die Werkstückspindel 10 und der Messerkopf 28 durch die Servomotoren 16, 42 gleichsinnig in Drehung gesetzt werden, wobei die Drehzahlen dieser Teile so synchronisiert sein müssen,

daß ein erforderliches Drehzahlverhältnis zwischen Werkstückspindel 10 und Messerkopf 28 exakt aufrechterhalten bleibt.

Beim gezeigten Ausführuügsbeispiel wurden am Werkstück 14 mittels des Messerkopfes 28 drei einander im Winkelabstand von 120° zugeordnete Flächen angeformt weiden, sofern sich der Messerkopf 28 mit der gleichen Drehzahl wie die Werkstückspindel 10 drehen und dieser in Vorschubrichtung verstellt würde.

Bei zweimal schneller rotierendem Messerkopf würde ctmgemgß am Werkstück 14 ein Sechskant entstehen. Das für die gewünschte Anzahl der an2uformenden Flächen notwendige Drehzahlverhältnis läßt sich mit Hilfe der elektronischen Steuerung der elektrohydraulischen Servomotoren einstellen.

Zur Durchführung der Vorschubbewegung ist die Arbeitseinheit 24 mittels eines Vorschubzylinderaggregats 50 in Achsrichtung der Messerkopfspindel 30 verstellbar. Außerdem ist die Arbeitseinheit 24 mittels eines Vorschubzylinderaggregates 52 radial zur Werkstückspindel 10 verstellbar, wodurch zum Beispiel stufenweise abgesetzte Flächen oder am Werkstück ebene Schrägflächen angeformt werden körnen, je nachdem, ob die Arbeitseinheit 24 lediglich um einen Festbetrag in radialer Richtung oder kontinuierlich zugestellt wird.

Zur Durchführung dieser Arbeitsbewegungen entlang von Koordinaten ist die Arbeitseinheit 24 vorzugsweise durch einen Kreuzschlitten gebildet, dessen Unterschlitten 54 durch das Vorschubzylinderaggregat 52 und dessen die Messerkopfspindel 30 samt Antriebsmittel tragender Oberschlitten 56 mittels des Vorschubzylinderaggregates 50 verstellbar ist

Der Oberschlitten kann noch mit einem Kopierfühler 58 ausgestattet sein, dem eine stationäre Kopierschablone 60 zugeordnet ist, so daß eine gewünschte Kontur der an das Werkstück 14 anzuformendsn Flächen aufkopiert werden kann.

Wie F i g. 2 zeigt, ist am Messerkopf 28 und zwar zwischen den beiden Mehrkant-Drehmeißeln 34, 36 e
weiterer Drehmeißel 62 zum Runddrehen angeordn
dessen Schneide 64 zum Flugkreis 68 der Schneiden 38 der übrigen Drehmeißel 32,34, 36 derart zurückgesetzt ist, daß bei der Rotation des Messerkopfes 28 zum Anformen eines Mehrkants an einem Werkstück 14 die Schneide 64 nicht mit dem Werkstückumfang in Berührung kommen kann.

Aus Fig. 2 ist des weiteren zu ersehen, daß die Schneide 64 sich innerhalb einer Umfangsvertiefung 70 des Messerkoples 28 befindet. Diese t-iitsickt sich über die gesamte axiale Länge des M^sssrkapffs 23 {Γ · s. 3). Die Umfangsvertieiung 7u biiciei cuie Müde mit kc ■:>'*-,ive-r Wandung 7Z

Zum Langdrehen ist der Messerkopf 28 mittels des Servomotors 42 in einer vorbestimmten Drehste!br>g stillsetz- und feststellbar, wobei die Arbeitseinheit 24 mi: Hilfe des Vorschubzylinderaggregats 52 relativ zum Werkstück 14 entsprechend radial zu verstellen ist, um mit der Schneide 64 des Drehmeißels 62 einen Arbeitspunkt am Umfang des Werkstückes 14 anzufahren.

Die Umfangsvertiefung 70 ermöglicht hierbei eine in jedem Falle ausreichende Radialzustellung des Drehmeißeis 62. Nach erfolgter Positionierung in dessen Arbeitsstellung kann mit Hilfe des Vorschubzylinderaggregates 50 beispielsweise zum Langdrehen der Längsvorschub erzeugt werden. Ebenso können nach einem vorgegebenen Programm beide Vorschubzy-

linderaggregato 50,52 in Funktion treten, um beispielsweise Werkstücke konisch zu drehen od·. verschiedene Durchmesser erzeugen zu können. Ebenso I?.ßt sich mit der Kopiereinrichtung 58, 60 Werkstücken eine gewünschte Umfangskontur verleihen.

Eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, daß am Messerkopf 28 im Winkelabstand voneinander zwei Drehmeißel zum Runddrehen vorgesehen sind, wobei mit Hilfe des einen Drehmeißels vorgedreht und mit Hilfe des anderen Drehmeißels, also in einer zweiten Position des Messerkopfes 28, fertiggedreht werden kann.

Zur Durchführung solcher Dreharbeiten ist die Drehzahl der Werkstückspindel 10 mit Hilfe des Servomotors 16 entsprechend hochzufahren. Während zum Mehrkantdrehen ausgesprochen niedrige Drehzahlen, wie beispielsweise 100 U/min und in Stufen bis zu 560 U/min benötigt werden, ermöglicht es der Servomotor 16 zum Runddrehen die Drehzahl der Werkstückspindel 10 stufenlos bis zum Beispiel tuf

^!° 1200 U/min hochzufahren.

Durch eine entsprechend programmierte elektronische Steuerung können nach Beendigung einer Runddrehoperation die Werkstückspindel 10 sowie der Messerkopf 28 wieder in ihre ursprüngliche Relativstellung zueinander eingestellt werden, so daß anschließend nochmals eine nach einem bestimmten Umlangspunkt des Werkstückes 14 orientierte Mehrkantbearbeitung durchgeführt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrkantdrehmaschine mit einem um eine zur Achse der Werkstückspindel parallele und abstandsveränderbare Achse antreibbaren Werkzeugträger, der an seinem Umfang mindestens einen Mehrkant-Drehmeißel sowie wenigstens einen weiteren Drehmeißel zum Runddrehen aufweist, dessen Schneide sich innerhalb des Flugkreises der Schneide des Mehrkant-Drehmeißels befindet, dadurch gekennzeichnet, daß zum Runddrehen der Runddrehmeißel (62) am Außenumfang des Werkzeugträgers (26) angeordnet und der Werkzeugträger (26) arretierbar ist.

2. Mehrkantdrehmaschine nach Anspruch I₁ da- :5 durch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (26) im Bereich des Runddrehmeißels (62) eine Umfangsvertiefung (70) aufweist.

3. Mehrkantdrehmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsvertiefung (70) eine sine konkave und achsparallele Wandung (72) aufweisende Mulde ist.