DE1075403B

DE1075403B - Revolving lathe center

Info

Publication number: DE1075403B
Application number: DENDAT1075403D
Authority: DE
Inventors: München-Pasing Anton Nebelmeier
Original assignee: Stieber &. Nebelmeier, München
Publication date: 1960-02-01

Description

Mitlaufende Drehbankspitze An die Lagerung mitlaufender Drehbankspitzen werden im allgemeinen sehr hohe Anforderungen in bezug auf ihre Belastung gestellt, die die Lebensdauer stark einschränken. Die Ursachen hierfür sind einerseits die z. B. durch die Verwendung von Hartmetallschneidwerkzeugen ständig gesteigerten Schnittleistungen, mit denen zwar die Verstärkung von Drehbänken an allen beanspruchten Teilen Schritt gehalten hat, denen aber ein aus verschiedenen Gründen sehr beschränkter und kaum erweiterungsfähiger Bauraum für die mitlaufende Spitze gegenübersteht. Andererseits werden statt der bisher verwendeten, zur übertragung des Drehmomentes am Außendurchmesser des Werkstückes angreifenden Mitnehmen in zunehmendem Maß sogenannte Mitnehmerspitzen verwendet. Diese werden in oder an der Arbeitsspindel befestigt und besitzen außer einer Zentrierspitze eine Anzahl von Mitnehmerschneiden, die sich in die Stirnseite des Werkstückes eindrücken und damit die zur Kraftübertragung erforderliche Verbindung herstellen. Zu diesem Zweck wird vom Reitstock über die mitlaufende Zentrierspitze das Werkstück mit erheblicher Kraft gegen die Schneiden der Mitnehmerspitze_ gepreßt, wobei während des gesamten Arbeitsvorganges zusätzlich zu den Schnittkräften eine dementsprechend erhöhte Belastung der Axiallagerung der Spitze auftritt.Revolving lathe center To the bearing of revolving lathe centers are generally very high demands in terms of their load, which severely limit the service life. The reasons for this are on the one hand the z. B. steadily increased through the use of hard metal cutting tools Cutting performance with which the reinforcement of lathes was demanding on everyone Share has kept pace, but for various reasons a very limited one and there is hardly any expandable space for the moving tip. On the other hand, instead of the previously used, to transmit the torque so-called entrainment acting on the outer diameter of the workpiece to an increasing extent Driving tips used. These are attached in or on the work spindle and apart from a center point, they have a number of driver cutting edges that press into the face of the workpiece and thus the power transmission Establish the required connection. For this purpose, the tailstock via the rotating center point the workpiece with considerable force against the cutting edge der Mitnehmererspitze_ pressed, with additional during the entire work process in addition to the cutting forces, a correspondingly increased load on the axial bearing of the Peak occurs.

Die Notwendigkeit, die Lagerung - vor allem aber die Axiallagerung - von mitlaufenden Zentrier-. spitzen zu verstärken, ohne den Außendurchmesser des Gehäuses wesentlich zu vergrößern, hat dazu geführt, daß man vielfach dazu übergegangen ist, mehrere Lager hintereinander einzubauen, um so den vorhandenen Bauraum besser auszunutzen. Dabei sind zwei voneinander verschiedene Wege beschritten worden. Der eine sieht die Verwendung von Radial- und Axiallagern getrennt voneinander vor, wobei diese, einzeln oder in Gruppen zusammengefaßt, die Belastung übernehmen, der andere besteht in der Verwendung mehrerer Schrägleugellager, die zusammen sowohl die radiale als auch die axiale Belastung aufnehmen. Außerdem ist man vielfach dazu übergegangen, die während der Bearbeitung des Werkstückes durch Wärmeausdehnung auftretende Belastungserhöhung der Axiallager durch eine federnde Abstützung derselben auszuschalten. Dabei werden entweder alle Lager gemeinsam gegen eine Feder oder Federgruppe oder jedes Lager einzeln elastisch abgestützt. Für schwere Schnitte und vor allem in Verbindung mit Mitnehmerspitzen ist eine federnde Abstützung während der Bearbeitung nicht günstig, da dadurch Schwingungen auftreten, die den vorzeitigen Bruch von Hartmetallschneidwerkzeugen und unsaubere Werkstückoberflächen zur Folge haben. Kommen mehrere Lager in einer Abstützrichtung zur Anwendung, so hat das nur-dann Sinn, wenn die Tragfähigkeit aller 'Lager voll ausgenützt werden kann,. d_ h. wenn kein Lager überbelastet werden kann, bevor die anderen Lager voll tragen. Werden also z. B. zwei Axiallager eingebaut, so muß bei starrem Einbau derselben der Abstand der beiden Auflageflächen für die Lager sowohl im Gehäuse als auch an der Spitze innerhalb von wenigen 0,001 mm liegen.The need for the bearing - but above all the axial bearing - of moving centering. to reinforce the point without reducing the outer diameter of the Increasing the size of the housing has led to the fact that many have gone over to it is to install several bearings one behind the other in order to improve the available installation space to take advantage of. Two different paths have been taken. Of the one provides for the use of radial and axial bearings separately from each other, where these, individually or in groups, take on the burden of the other consists of using multiple angular contact ball bearings that both work together absorb the radial as well as the axial load. In addition, one is often to it passed over during the machining of the workpiece due to thermal expansion Occurring increase in load on the axial bearings due to a resilient support of the same turn off. Either all bearings are together against a spring or Spring group or each bearing individually elastically supported. For heavy cuts and especially in connection with driver tips is a resilient support during machining is not favorable, as this causes vibrations that affect the premature Breakage of carbide cutting tools and unclean workpiece surfaces result to have. If several bearings are used in one support direction, then this only has It makes sense if the load-bearing capacity of all 'bearings can be used to the full. d_ h. if no bearing can be overloaded before the other bearings fully bear. Will so z. B. installed two thrust bearings, the same must be the distance in the case of rigid installation of the two bearing surfaces for the bearings both in the housing and at the top lie within a few 0.001 mm.

Bei federnder Einzelabstützung der Lager kann zwar zunächst eine Abstandsdifferenz der Auflageflächen für die Lager in gewissen Grenzen durch die Federn ausgeglichen werden.In the case of resilient individual support of the bearings, a difference in distance can initially occur the bearing surfaces for the bearings are balanced within certain limits by the springs will.

Wird aber die federnde Abstützung unter Benutzung eines Anschlages in der Spitze ausgeschaltet, z. B. um bei schwerem Schnitt Schwingungen zu vermeiden, dann gilt hier dasselbe wie bei starrem Einbau der Lager, d. h., es muß durch eine äußerst genaue Abstimmung der axialen Abstände der Lagerstützflächen dafür Sorge getragen werden, daß beide Lager- gleichmäßig belastet werden. Eine derartig genaue Einhaltung kleinster Längentoleranzen ist schwierig und vor allem teuer und daher für ein Werkzeug, das in Stückzahlen gebraucht wird, wie Drehbankspitzen, kaum tragbar.But if the resilient support using a stop turned off in the tip, z. B. to avoid vibrations in heavy cuts, then the same applies here as with rigid installation of the bearings, i. that is, it has to go through a ensure extremely precise coordination of the axial distances between the bearing support surfaces be carried so that both bearings are evenly loaded. Such an accurate one Compliance with the smallest length tolerances is difficult and, above all, expensive and therefore for a tool that is needed in quantities, such as lathe tips, hardly portable.

Zweck der Erfindung- ist es, bei einer mitlaufenden Drehbankspitze mit zwei Axialwälzlagern die Abstützung der Lager an ihren Stützflächen mit einfachen und vor allem billigen Mitteln so zu gestalten, daß Leines der beiden Lager überbelastet werden kann, bevor die Tragfähigkeit beider Lager voll ausgenutzt ist.The purpose of the invention is to use a rotating lathe tip with two axial roller bearings to support the bearings on their support surfaces with simple and, above all, to organize cheap means in such a way that Leines overloads the two camps before the load-bearing capacity of both bearings is fully utilized.

Gegenstand der Erfindung ist eine mitlaufende Drehbankspitze, die Radiallager und Axiallager besitzt: Die Radiallager sind so ausgebildet oder angeordnet, daß sie eine axiale Verschiebung der Zentrierspitze zulassen. Die Axiallagerung besteht vorzugsweise aus zwei handelsüblichen Wälzlagern, von denen eines federnd abgestützt ist, während das zweite in unbelastetem Zustand axiales Spiel aufweist-Die Abbildung zeigt eine -erfindungsgemäß aüfge-@ baute, mitlaufende.Drehbankspitze. Diese besteht aus dem Spitzengehäuse 1, das mit einem Anschlußschaft versehen ist, aus der umlaufenden Zentrierspitze 2, den Radiallagern 3 und 6, ferner aus den Kügellagcrn 4 und 5 als Axiallager, aus dem Labyrinthring 12, den Stützscheiben 7 und 8, den Tellerfedern 9, dein Druckring 11 und dem unter Federdruck stehenden Zentrierring 10. The subject of the invention is a rotating lathe point which has radial bearings and axial bearings: the radial bearings are designed or arranged in such a way that they allow an axial displacement of the centering point. The axial bearing preferably consists of two commercially available roller bearings, one of which is resiliently supported, while the second has axial play in the unloaded state. This consists of the tip housing 1, which is provided with a connecting shaft, of the rotating center point 2, the radial bearings 3 and 6, furthermore of the ball bearings 4 and 5 as axial bearings, of the labyrinth ring 12, the support disks 7 and 8, the disc springs 9 , your pressure ring 11 and the spring-loaded centering ring 10.

Die Wirkungsweise der Spitze ist folgende: Die bei der Bearbeitung eines Werkstückes auftretenden Schnittkräfte -senkrecht zur Achse der Zentrierspitze werden durch die beiden Radiällager 3 und 6, die in axialer Richtung auftretenden Belastungen werden durch die Kugellager 4 und 5 aufgenommen. Dabei stützt sich bei kleinerer Axiallast die Zentrierspitze 2 zunächst nur über die Stützscheibe 8, das Lager 5, die Tellerfedern 9 und die Scheibe 11 gegen das Gehäuse 1 ab. Die Federn sind so berechnet bzw. abgestimmt, daß sich erst bei der --für das Lager 5 zulässigen Grenzlast durch die dabei -auftretende elastische Zusammendrückung der Tellerfedern die Zentrierspitze so weit in Richtung des Schaftes verschoben hat, daß nun auch das Läger 4 zur Abstützung bzw. zur Übernahme von Belastung herangezogen wird: Dies geschieht dadurch, daß sich die Zentrierspitze über das Lager 4 und die Stützscheibe 7 ebenfalls gegen das Gehäuse abstützt. Bei weiterem Ansteigen der Belastung wird diese, soweit sie die für das Lager 5 zulässige Grenzlast überschritten hat, nun ausschließlich von Lager 4 übernommen, während das Lager 5 durch die Tellerfedern vor weiterer Belastung, d. h. Überlastung; geschützt ist. Voraussetzung hierfür ist allerdings, daß bei Beginn der Belastung des zweiten Lagers der elastische Federweg der Tellerfedern nicht voll ausgenutzt ist. Der unter Federdruck stehende Zentrierring 10 dient zur Zentrierung der Tellerfedern, der auf der Zentrierspitze aufgepreßte Labyrinthring 12 zur Abdichtung des Gehäuses in Verbindung mit einer an diesem angebrachten Eindrehung. Die Scheibe 7 ist in das Gehäuse eingepreßt und die Scheibe 8 auf die Zentrierspitze aufgepreßt, so daß letztere gegen Herausfallen gesichert ist.The function of the tip is as follows: The cutting forces occurring when machining a workpiece - perpendicular to the axis of the centering tip are absorbed by the two radial bearings 3 and 6, the loads occurring in the axial direction are absorbed by the ball bearings 4 and 5. With a smaller axial load, the centering tip 2 is initially supported against the housing 1 only via the support disk 8, the bearing 5, the cup springs 9 and the disk 11. The springs are calculated or tuned so that only at the --for the bearing 5 permissible limit load by case - the centering has so far in the direction of the shaft occurring elastic compression of the disc springs that now also the warehouses 4 for supporting or is used to take over the load: This is done in that the centering point is also supported against the housing via the bearing 4 and the support disk 7. If the load increases further, this is, as far as it has exceeded the limit load permissible for the bearing 5, only taken over by the bearing 4, while the bearing 5 is prevented from further loading, ie overloading, by the disc springs; is protected. The prerequisite for this, however, is that the elastic spring travel of the disc springs is not fully utilized when the load on the second bearing begins. The centering ring 10, which is under spring pressure, is used to center the disc springs, the labyrinth ring 12 pressed onto the centering tip for sealing the housing in conjunction with a recess attached to it. The disc 7 is pressed into the housing and the disc 8 is pressed onto the center point so that the latter is secured against falling out.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Revolving lathe point, the center point of which is supported by radial bearings and axially with the help of two generally different sized pressure roller bearings supported by springs in the point housing, characterized in that only one axial bearing is resiliently supported and the second is unloaded with one of the load capacity and the spring travel of the resiliently supported bearing corresponding axial play is arranged on the center point.

2. Revolving lathe tip according to claim 1, characterized in that the axial bearing (4, 5) is supported against the housing (1) and the centering tip (2) by means of overlapping discs (7, 8). Documents considered: German Patent Specifications No. 865 559; 920 646; Swiss patents Nos. 238 952, 279 694; USA. Patent Nos. 1919 004, 2549613.