DE1195141B

DE1195141B - Device for feeding and removing workpieces on automatic thread cutting machines

Info

Publication number: DE1195141B
Application number: DEV19992A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilfried Taeger
Original assignee: WERKZEUGMASCHINENFABRIK BERGGI
Current assignee: WERKZEUGMASCHINENFABRIK BERGGI
Priority date: 1961-01-14
Filing date: 1961-01-14
Publication date: 1965-06-16

Description

Vorrichtung zum Zu- und Abführen von Werkstücken auf Gewinde-Schneidautomaten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zu- und Abführen von mehrkantigen Werkstücken auf Mutterngewinde-Schneidautomaten mit einem am Schaft gebogenen Überlaufbohrer als Schneidwerkzeug, einer Zange als Zuführ- und Halteorgan für die Werkstücke und einer Führungshülse zum Abführen der geschnittenen Muttern sowie zur Führung des Schneidwerkzeuges.Device for feeding and removing workpieces on automatic thread cutting machines The invention relates to a device for feeding and removing polygonal workpieces on automatic nut thread cutting machines with an overflow drill bent on the shaft as a cutting tool, a pair of pliers as a feed and holding device for the workpieces and a guide sleeve for removing the cut nuts and for guiding the Cutting tool.

Bei bekannten Mutterngewinde-Schneidautomaten, die mit gebogenem Überlaufbohrer arbeiten, befindet sich jeweils nur eine Mutter auf dem Schneidteil des Werkzeuges. Eine Steigerung der Leistung ohne technologische Nachteile, also ohne Schnittgeschwindigkeitserhöhung oder Gangzahlverringerung des Werkzeuges, läßt sich also nur dadurch erreichen, daß von demselben Werkzeug gleichzeitig mehrere Muttern bearbeitet werden. Dies ist möglich, da der Gewindebohrer im Normalfall bedeutend mehr Gänge als das zu schneidende Werkstück besitzt, so daß ohne weiteres mehrere Werkstücke auf dem Schneidteil des Gewindebohrers gleichzeitig Platz haben. Schneidautomaten, bei denen auf einem Schneidbohrer gleichzeitig zwei oder mehrere Muttern geschnitten werden können, sind beispielsweise solche, bei denen der schwimmend in einer langen Führungshülse und einer kurzen Mutterabführungshülse gelagerte, gebogene Überlaufbohrer eine Relativdrehbewegung gegenüber einer entsprechend dem Querschnitt des Werkstückes innen profilierten Führungshülse, als Halteorgan, welches eine Drehung des Werkstückes verhindert, ausführt. Das Werkstück wird von einem Druckstück an den Bohrer angedrückt und nach dem Anschneiden des Bohrers von diesem durch die profilierte Führungshülse entsprechend der Drehzahl des Bohrers und der Gewindesteigung hindurchgezogen, da es sich infolge der Profilierung der Hülse gegenüber dieser nicht drehen kann. Auf diese Weise kann man zu einem kontinuierlichen Vorschub und einer entsprechend hohen Leistung kommen, wenn ein zweites Werkstück dem Werkzeug zugeführt wird, ehe das erste fertig ist.In known automatic nut thread cutting machines that have a curved overflow drill work, there is only one nut on the cutting part of the tool. An increase in performance without technological disadvantages, i.e. without an increase in cutting speed or a reduction in the number of turns of the tool, can only be achieved by that several nuts are machined by the same tool at the same time. this is possible because the tap normally has significantly more turns than that cutting workpiece, so that easily several workpieces on the cutting part of the tap have space at the same time. Automatic cutting machines where on one Drill bits can cut two or more nuts at the same time, are for example those in which the floating in a long guide sleeve and a short nut removal sleeve mounted, curved overflow drill a relative rotary movement compared to an internally profiled according to the cross-section of the workpiece Guide sleeve, as a holding element, which prevents rotation of the workpiece, executes. The workpiece is pressed against the drill by a pressure piece and afterwards the cutting of the drill from this through the profiled guide sleeve accordingly the speed of the drill and the thread pitch pulled through as it is a result the profile of the sleeve can not rotate with respect to this. That way you can you get a continuous feed and a correspondingly high performance, when a second workpiece is fed to the tool before the first is finished.

Es ist nun aber bei den üblichen Herstellungsverfahren der Mutternrohlinge nicht möglich, eine exakte Zentrizität der Bohrung zu erreichen. Nach den geltenden Normen für Muttern ist deshalb auch eine nicht unerhebliche maximale Exzentrizität der Bohrung zu- , lässig. Liegen nun zufällig zwei nacheinander zu bearbeitende Muttern so in der profilierten Führungshülse, daß ihre Exzentrizitäten entgegengesetzt gerichtet sind, so verursacht das eine erhebliche Biegebeanspruchung der Werkzeuge. Da die Muttern wegen der gemeinsamen Führungshülse nicht in ihrer Radialebene ausweichen können, führt diese Biegebeanspruchung entweder zum Bohrerbruch oder zu nichttoleranzhaltigen Gewinden. Aber auch bei völlig zentrisch gelochten Muttern können durch die beschriebene Anordnung Toleranzüberschreitungen der erzeugten Gewinde entstehen. Infolge des stets vorhandenen Führungsspieles des schwimmend gelagerten Überlaufbohrers und des am gebogenen Schaftende zur Erzeugung des Drehmoments eingeleiteten Kräftepaares sucht die Bohrerachse von der Drehachse abzuweichen und mit dieser einen durch das Führungsspiel des Bohrers begrenzten kleinen Winkel zu bilden. Hierdurch führt der Bohrer eine Taumelbewegung aus, wodurch auch bei genau zentrisch gelochten Werkstücken die zulässige .Gewindetoleranz überschritten werden kann. Auch hier ist die gemeinsame starre Führung der in der Bearbeitung stehenden Muttern die Ursache für die Toleranzüberschreitung. Des weiteren ergibt sich bei kontinuierlichem Vorschub in Verbindung mit einem schwimmend gelagerten, gebogenen Überlaufbohrer noch folgende Schwierigkeit. Das zum Gewindeschneiden nötige Drehmoment wird, wie bereits erwähnt, durch ein Kräftepaar am gebogenen Schaftteil des Bohrers aufgebracht. Die eine Kraft dieses Paares wirkt zwischen der kurzen Mutterabführungshülse des Bohrkopfes und dem gebogenen Schaftende des Werkzeuges. Die fertiggeschnittenen Muttern werden über den gebogenen Schaft abgeschoben und fallen schließlich aus der kurzen Hülse des Bohrkopfes heraus. Dieses Abschieben geht leicht vor sich, wenn dies, wie normalerweise üblich, in der Zeit zwischen Fertigstellen einer Mutter und Anschneiden der nächsten stattfindet, da in dieser Zeit kein Drehmoment übertragen und am gebogenen Bohrerschaft keine Kräfte eingeleitet zu werden brauchen.But it is now with the usual manufacturing process for the nut blanks not possible to achieve an exact centricity of the hole. According to the applicable Standards for nuts is therefore also a not inconsiderable maximum eccentricity the drilling admissible. There are now two random ones to be processed one after the other Nuts so in the profiled guide sleeve that their eccentricities are opposite are directed, this causes considerable bending stress on the tools. Since the nuts do not give way in their radial plane because of the common guide sleeve this bending stress leads either to drill breakage or to non-tolerance Threading. But even with completely centrically perforated nuts you can use the described Arrangement of exceeding tolerances of the threads created arise. As a result of the always existing guide play of the floating overflow drill and of the force couple introduced at the curved shaft end to generate the torque tries to deviate the drill axis from the axis of rotation and with this one through the Guide play of the drill to form a limited small angle. This is how the Drill from a wobbling motion, which also with precisely centered perforated workpieces the permissible thread tolerance can be exceeded. Here, too, is the common one Rigid guidance of the nuts being processed is the cause of the tolerance being exceeded. Furthermore, a continuous feed results in connection with a floating stored, curved overflow drill still has the following difficulty. That for thread cutting As already mentioned, the required torque is generated by a couple of forces on the curved shaft part of the drill applied. The one force of this couple works between the short one Nut removal sleeve of the drill head and the curved shank end of the tool. The finished cut nuts are pushed over the curved shaft and eventually fall out of the short sleeve of the drill head. This deportation easily goes on if this, as is usually the case, in the time between Finishing one nut and cutting the next takes place as in this one Time no torque transmitted and no forces applied to the bent drill shaft need to become.

Beim kontinuierlichen Vorschub ist stets ein Drehmoment und am Ende des gebogenen Bohrerschaftes die eine Kraft des Kräftepaares vorhanden, wodurch das Abschieben der Muttern behindert wird. Da die Reibungskräfte, die das Abschieben der Muttern behindern, auf dem gebogenen Bohrerschaft am Ende anfangend nach einer e-Funktion ansteigen, können auch durch kleine Kräfte beträchtliche Behinderungen ausgelöst werden.With continuous feed there is always a torque and at the end of the curved drill shaft the one force of the force couple present, whereby the pushing off of the nuts is hindered. Because the frictional forces that push off hinder the nuts, starting at the end of the curved drill shaft after an e-function increase, even small forces can cause considerable disabilities to be triggered.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum Zu- und Abführen von mehrkantigen Werkstücken auf Mutterngewinde-Schneidautomaten zu schaffen, welche die gleichzeitig in der Bearbeitung stehenden Werkstücke jeweils einzeln und in den zu ihnen gehörenden jeweiligen Radialebenen gegeneinander frei verschiebbar, aber undrehbar hält bzw. führt, welche des weiteren das Führungsspiel des Überlaufbohrers verringert und durch die in der Zeit zwischen dem Andrücken und Anschneiden jeweils eines neuen Werkstückes die Drehbehinderung der sich noch auf dem Gewindeteil des Bohrers befindlichen Werkstücke aufgehoben wird. Dadurch wird es möglich, gleichzeitig mehrere Werkstücke zu bearbeiten, ohne daß es zu Bohrerbruch, nichttoleranzhaltigem Gewinde und Behinderungen beim Abschieben der fertigen Werkstücke kommt.It is therefore the object of the invention to provide a device for supplying and To discharge polygonal workpieces on automatic nut thread cutting machines, which the workpieces being processed at the same time individually and freely movable in relation to each other in the respective radial planes belonging to them, but non-rotatably holds or leads, which furthermore the guide play of the overflow drill reduced and by the time between pressing and cutting respectively of a new workpiece the rotation impediment that is still on the threaded part of the Drill located workpieces is lifted. This makes it possible at the same time to machine several workpieces without breaking the drill, non-tolerance Threads and hindrances when pushing off the finished workpieces.

Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an der bekannten Zuführ- und Haltezange eine oder mehrere Vorderzangen jeweils schwenkbar um in den Schenkeln der Zuführ- und Haltezange befestigte Bolzen angelenkt sind, deren Backen planparallel ausgebildet sind, während die Backen der Zuführ- und Haltezange ein dem Werkstück entsprechendes Profil aufweisen und die Bohrung der Führungshülse mit der Drehachse einen der Schrägstellung des Werkzeuges entgegengesetzten gleich großen Winkel in der Ebene, die durch den sich in der Regel schrägstellenden Überlaufbohrer und der Drehachse entsteht, bildet. Weiterhin wird eine Werkstückauflage um Bolzen schwenkbar an einem als Druckstück ausgebildeten Zangenhalter der bekannten Zuführ- und Haltezange gelagert.This is achieved according to the invention in that on the known Feeding and holding tongs one or more front tongs each pivotable to the Legs of the feeding and holding tongs attached bolts are hinged, their jaws are formed plane-parallel, while the jaws of the feeding and holding tongs have a profile corresponding to the workpiece and the bore of the guide sleeve with the axis of rotation is the same as one opposite to the inclination of the tool large angle in the plane created by the usually inclined overflow drill and the axis of rotation arises, forms. Furthermore, there is a workpiece support around the bolt pivotable on a tong holder designed as a pressure piece of the known feed and holding tongs stored.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Vorderzange an der bekannten Zuführ- und Haltezange angelenkt ist, dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt und F i g. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht der Einrichtung.In the drawing is an embodiment of the invention in which a front tong is articulated on the known feeding and holding tongs. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section and FIG. 2 is a partially sectioned plan view the facility.

In einem Gestell 10 ist eine Hohlspindel 11 drehbar angeordnet, die an einem Ende einen Bohrkopf 12 trägt. Das Werkzeug 13 ist in der bekannten Weise schwimmend in einer auswechselbaren Führungshülse 14 gelagert. Der abgebogene Schaftteil des Werkzeuges stößt durch einen nach außen offenen Schlitz des Bohrkopfes 12 und stützt sich, wenn die Muttern zum Anschneiden angedrückt werden, gegen eine mitlaufende Fläche 15 einer am Gestell befestigten Schlußklappe 16 des Bohrkopfgehäuses.A hollow spindle 11 is rotatably arranged in a frame 10 and carries a drill head 12 at one end. The tool 13 is floatingly mounted in an exchangeable guide sleeve 14 in the known manner. The bent shaft part of the tool pushes through an outwardly open slot of the drill head 12 and, when the nuts are pressed for cutting, is supported against a moving surface 15 of a closing flap 16 of the drill head housing attached to the frame.

In dem Gestell 10 ist eine Stange 17 in Längsrichtung verschiebbar gelagert. Diese ist in bekannter, aber in der Zeichnung nicht dargestellter Weise gegen Verdrehen gesichert. Auf der Stange 17 ist eine Zuführ-und Haltezange 18, deren Schenkel um Bolzen 19 schwenkbar gelagert sind, befestigt. Eine Feder 20 hält über eine Stange 21 und Kniehebel 22 die Zange 18 geschlossen. Diese trägt in ihrem vorderen Ende auswechselbare Backen 23, welche die zu schneidenden Muttern formschlüssig gegen Verdrehen halten, ohne sie festzuspannen. An der Zange 18 ist mittels Bolzen 24 eine zweite Zange 25 angelenkt, deren Schenkel am hinteren Ende durch eine in der Länge einstellbare Koppel 26 verbunden sind. Am vorderen Ende der Zange 25 sind planparallele Backen 27 befestigt. Beim Öffnen der Zange 18 durch Druck auf die Stange 21 öffnet sich auch die Zange 25 und schließt sich auch mit dieser. Sie ist auch im geschlossenen Zustand um die Bolzen 24 schwenkbar angeordnet, ohne daß sich der Abstand ihrer planparallelen Backen 27 ändert. Befindet sich die Stange 17 in vorderster Stellung (rechte Totlage in der Darstellung), so steht die unterste Mutter der Mutternsäule eines Fallkanals 28 auf einem Andrücker 29. Das Vorschieben und Zurückziehen der Stange 17 sowie das Öffnen und Schließen der Zangen 18 und 25 in der richtigen zeitlichen Reihenfolge und mit der richtigen Geschwindigkeit wird durch allgemein bekannte getriebetechnische Mittel bewirkt und ist der besseren Übersichtlichkeit halber aus dieser Darstellung herausgelassen worden.In the frame 10 , a rod 17 is mounted displaceably in the longitudinal direction. This is secured against rotation in a known manner, but not shown in the drawing. A feeding and holding tong 18, the legs of which are pivotably mounted about bolts 19, is attached to the rod 17. A spring 20 holds the pliers 18 closed via a rod 21 and toggle lever 22. This has exchangeable jaws 23 in its front end, which hold the nuts to be cut positively against rotation without tightening them. A second pair of pliers 25 is hinged to the pliers 18 by means of bolts 24 , the legs of which are connected at the rear end by a coupling 26 which is adjustable in length. Plane-parallel jaws 27 are attached to the front end of the pliers 25. When the pliers 18 are opened by pressure on the rod 21, the pliers 25 also open and close with them. In the closed state, it is also arranged to be pivotable about the bolts 24 without the spacing of its plane-parallel jaws 27 changing. The rod 17 is in the foremost position (right dead center in the illustration), the bottom nut of the nut column of a fall channel 28 is on a pusher 29. The advancement and retraction of the rod 17 and the opening and closing of the pliers 18 and 25 in the correct chronological order and at the correct speed is effected by generally known transmission technology means and has been omitted from this illustration for the sake of clarity.

Bewegt sich die Stange 17 bei geöffneter Zange in die hinterste Stellung (linke Totlage), so fällt die unterste Mutter auf eine Auflage 30, welche um einen Bolzen 31 schwenkbar gelagert ist und mittels einer nicht dargestellten Feder von unten gegen die Backen 23 der Zange 18 gelegt wird. (Die Auflage 30 ist so breit, daß sie auch an den Backen der geöffneten Zange anliegt.) Wird jetzt die Zange geschlossen, so ist die Mutter auf der Auflage 30 gegen Verdrehen gehalten. Nun bewegt sich die Stange 17 nach vorn, wobei die Mutter angeschnitten wird. Hierbei stößt ein an der Auflage 30 befestigter Arm 32 an einen im Gestell befestigten Anschlag 33, wodurch die Auflage 30 nach unten weggeklappt wird. Dieses Wegklappen ist möglich, da die Mutter bei geschlossener Zange von dieser allein gehalten werden kann. Es ist notwendig, um die Auflage 30 durch einen Kühlmittelstrahl sicher von Spänen befreien zu können, die sich sonst in der zwischen Andrücker 29 und Auflage 30 gebildeten Ecke festsetzen könnten.If the rod 17 moves to the rearmost position (left dead center) with the pliers open, the bottom nut falls onto a support 30 which is pivotably mounted about a bolt 31 and from below against the jaws 23 of the pliers 18 by means of a spring (not shown) is placed. (The support 30 is so wide that it also rests on the jaws of the open pliers.) If the pliers are now closed, the nut on the support 30 is held against rotation. Now the rod 17 moves forward, cutting the nut. Here, an arm 32 fastened to the support 30 strikes a stop 33 fastened in the frame, as a result of which the support 30 is folded away downwards. This folding away is possible because the nut can be held by this alone when the pliers are closed. It is necessary in order to be able to reliably free the support 30 from chips by means of a coolant jet, which could otherwise get stuck in the corner formed between the presser 29 and support 30.

Weiterhin wird erst hierdurch das Anbringen einer senkrechten, mit einem Schlitz für den Gewindebohrer versehenen Wand 34 an der Auflage 30 möglich, die ein Nachvornumfallen der aus demFallkanal nachfallenden Mutter verhindert und damit wesentlich zu einer guten Funktionssicherheit beiträgt.Furthermore, it is only in this way that a vertical wall 34 , provided with a slot for the tap, can be attached to the support 30 , which prevents the nut falling from the fall channel and thus contributes significantly to good functional reliability.

Die Funktion ist folgende: Nachdem in der hinteren (linken) Totlage bei geöffneter Zange 18 eine Mutter auf die Auflage 30 gefallen ist, schließt sich die Zange 18. Nun bewegt sich die Stange 17 nach vorn, wobei die Mutter angeschnitten wird. Gleichzeitig klappt die Auflage 30 nach unten weg und wird von Spänen freigespült. Wenn sich die zu schneidende Mutter etwa in der Mitte des Schneidteiles des Gewindebohrers befindet, öffnet sich die Zange 18 und wird mit der Stange 17 in die Ausgangsstellung zurückgezogen. Jetzt wiederholt sich der beschriebene Vorgang. In der Zeit, die bis zum Anschneiden der nächsten Mutter vergeht, läuft das Werkzeug drehmomentfrei und es kann ohne Behinderung eine Mutter den gebogenen Schaft verlassen. Beim abermaligen Schließen wird nun von der Zange 18 die neu anzuschneidende Mutter und von der Zange 25 die bereits halbfertiggestellte Mutter erfaßt. Beim Vorschieben der Stange 17 entsprechend der Werkzeugdrehzahl und Gewindesteigung wird nun die erste Mutter fertiggeschnitten, während die zweite wiederum bis zur Mitte des Schneidteiles gelangt. Beim Anschneiden der dritten Mutter wird dann gleichzeitig die zweite fertiggeschnitten usw. Da die Zange 25 auch im geschlossenen Zustand um die Bolzen 24 schwenkbar ist, ohne daß sich der Abstand der Backen 27 ändert und die Mutter zwischen den lediglich planparallelen Backen 27 in beliebiger Höhe gehalten werden kann, werden die für Werkzeug und Toleranzhaltigkeit schädlichen Einflüsse exzentrischer Bohrungen oder taumelnder Werkzeuge ausgeschaltet. Außerdem ist nun durch die winklige Stellung der Führungshülse 14 zur Drehachse, die also die Schrägstellung des Bohrers kompensiert, die Taumelbewegung des Bohrers ohnehin gering.The function is as follows: After a nut has fallen onto the support 30 in the rear (left) dead position with the clamp 18 open, the clamp 18 closes. Now the rod 17 moves forward, whereby the nut is cut. At the same time, the support 30 folds down and is flushed free of chips. When the nut to be cut is approximately in the middle of the cutting part of the tap, the pliers 18 open and are withdrawn with the rod 17 into the starting position. Now the process described is repeated. During the time it takes for the next nut to be cut, the tool runs torque-free and a nut can leave the curved shaft without hindrance. When it is closed again, the nut to be cut is now grasped by the forceps 18 and the already half-finished nut is grasped by the forceps 25. When the rod 17 is advanced in accordance with the tool speed and thread pitch, the first nut is now finish-cut, while the second in turn reaches the center of the cutting part. When the third nut is cut, the second is finished at the same time, etc. Since the pliers 25 can also be pivoted about the bolts 24 in the closed state without the distance between the jaws 27 changing and the nut being held at any height between the merely plane-parallel jaws 27 the effects of eccentric bores or tumbling tools, which are detrimental to the tool and tolerance, are eliminated. In addition, because of the angled position of the guide sleeve 14 relative to the axis of rotation, which thus compensates for the inclined position of the drill, the wobbling movement of the drill is low in any case.

Claims

Claims: 1. Device for feeding and discharging polygonal workpieces on automatic nut thread cutting machines with an overflow drill bent on the shank as a cutting tool, a pair of pliers feeding and holding device for the workpieces and a guide sleeve for discharging the cut nuts and for guiding the cutting tool, thereby characterized in that one or more front tongs (25) are articulated on the known tongs (18) so as to be pivotable about bolts (24) fastened in the legs of the tongs (18), the jaws (27) of which are plane-parallel, while the jaws (23 ) of the pliers (18) have a profile corresponding to the workpiece and the bore of the guide sleeve (14) forms an angle of equal size with the axis of rotation which is opposite to the inclination of the tool.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a workpiece support (30) is mounted pivotably about bolts (31) on a pliers holder (29) of the pliers (18) designed as a pressure piece. Contemplated documents US Pat. No. 2,356 10U.