DE3019627A1

DE3019627A1 - Werkzeugmaschine fuer die bearbeitung von stangenmaterial

Info

Publication number: DE3019627A1
Application number: DE19803019627
Authority: DE
Inventors: Toshifumi Tsuchiya
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-05-22
Filing date: 1980-05-22
Publication date: 1980-12-04
Also published as: US4304159A; JPS5933481B2; JPS55157403A

Description

Werkzeugmaschine für die Bearbeitung von Stangenmaterial.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine für die Bearbeitung von sich drehendem Stangeninaterial und betrifft eine automatische Gewind es chne idmas chine, welche einen hohen G-enauigkeitsgrad bei der Herstellung vor langen Gegenständen mit kleinem Durchmesser hat.

Es sind eine Anzahl von Bauarten von automatischen Gewindeschneidmaschinen bekannt, welche in Abhängigkeit von der Form des Werkstückes usw. in unterschiedlicher Weise benutzt werden, und deren jede ihre Vorteile aufweist. Im ganzen ist eine automatische Gewindeschneidmaschine mit bewegtem Spindelstock geeignet zur Bearbeitung von relativ dünnen und langen Werkstoffen, da sie eine Führungsbüchse aufweist, durch welche das Werkstück während des Schneidens abgestützt . ist.

Bei der automatischen Gewindeschneidmaschine mit bewegtem Spindelstock sind die Schneidwerkzeuge radial an einen Werkzeugständer angeordnet, an welchem die Führungsbüchse abgestützt ist, und sie sind radial auf das Werkstück zu und von diesem weg bewegbar. Die Werkzeuge sind jedoch für individuelle Bewegungen ausgelegt, und die Maschine erfordert soviele Werkzeugantriebs-und Auswahleinriühtungen, als Schneidwerkzeuge vorgesehen sind. Eine automatische Gewindeschneidmaschine mit nockensteuerung, bei welcher die Schneidwerkzeuge durch Hocken gesteuert werden, erfordert komplizierte Kombinationen von Antriebshebeln und Lenkermechanismen. Die Herstellung einer derartigen Maschine erfordert einen hohen Grad an Technik und einen grossen Zeitaufwand, und die Maschine ist daher sehr kostspielig.

Es ist eine Anzahl von Bauarten von automatischen Gewinde-

O3OQ49/Q855

original

schneidmaschinen mit bewegtem Spindelstock "bekannt, in welchen der neueste technische Stand der numerischen Steuerung eingeführt wurde, jedoch erfordern sie immer noch soviele Werkzeugantriebs- und Auswahlmechanispen, als Schneidwerkzeuge vorhanden sind. Daher ergibt sich keine wesentliche Verbesserung inbezug auf die Herstellungskosten.

Folglich sind automatische Gewindeschneidmaschinen mit bewegtem Spindelstock noch kostspieliger als automatische Gewindeschneidmaschinen mit stationären Spindelstock.

Es ist auch eine automatische Gewindeschneidmaschine mit bewegtem Spindelstock bekannt, bei we'J oher die Technik der Revolverdrehbänke angewendet wurd, so dass die Schneidwerkzeuge durch einen Revolver angestellt werden, der nur radial vor und zurück bewegbar ist. Wenn auch diese Maschine eine vereinfachte Y/erkzeugantriebs-und Auszahlvorrichtung hat, so hat doch der Einstellfehler des Revolvers einen direkten Einfluss auf Bearbeitungsfehler des Erzeugnisses auf Kosten der hohen Bearbeitungsgenauigkeit, die bei automatischen Gewindeschneidmaschinen mit..bewegtem Spindelstock möglich ist,

Bei einem Gewindeautoina ten mit bewegtem Spindelstock der Bauart, bei welchem die Schneidwerkzeuge radial an einem Werkzeugständer angeordnet sind, ist es erforderlich, dass die Späne leicht aus einem Bereich unmittelbar unter dem Werkstück entfernt werden köniien. Daher ist es schwierig,

Schneidwerkzeuge unmittelbar unterhalb des Werkstückes anzuordnen, um eine grössere Anzahl von Schneidwerkzeugen unterzubringen. Eine Haschine der nockenbetriebenen Bauart bringt darüber hinaus Komplikationen bei den Hebel-und Lenkermechanismen mit sich, wenn die Anzahl der Schneidwerkzeuge erhöht wird. Oaher kann ein üblicher Gewindeautomat mit bewegtem Spindelstock maximal nur mit 5 oder 6 Schneidwerkzeugen ausgerüstet werden.

043/085S

BAD ORIGINAL

Es ist ferner ein Gewindeautomat mit "bewegtem Spindelstock bekannt, der eine Keilwellenanordnung hat, jedoch hat die hohe Drehgeschwindigkeit Probleme inbezug auf das starke Geräusch und den Gleitwiderstand ergeben. Die Axialbewegung des Spindelstockes macht die im Bereich des Spindelkopfes angeordneten Vorrichtungen nachteiligerweise kompliziert, z.B. Vorrichtungen zum Entfernen der Späne und zum zeitweiligen Anhalten des Spindelstockes.

Im Hinblick auf die vorstehend erläuterten Probleme ist es eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen Gewindeautomaten zu schaffen, der so genau wi3 ein Gewindeautcmat mit bewegtem Spindelstock arbeitet, jedoch ohne dass er einen Einstellfehler der Schneidwerkzeuge im Verhältnis zum Werkstück mit sich bringt.

Es ist eine weitere der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen Gewindeautomaten zu schaffen, der einfach und kompakt in der Konstruktion ist und einen verbesserten Arbeitswir-kungsgrad hat, der durch die Anordnung eines Werkzeugständers mit geringem Gewicht möglich wird.

Es isb eine noch weitere Aufgabe der Erfindung,- einen Gewindeautomaten zu schaffen, der einen stationären Spindelstock und einen entlang der Längsachse des Werkstücke bewegbaren Werkzeugständer mit geringem Gewicht hat.

Die Erfindung betrifft dazu eine Werkzeugmaschine zum Bearbeiten von sich drehendem Stangenmaterial, insbesondere eine automatische Gewindeschneidmaschine, die zur Bearoeitung dünnen und langen Materials nit einem hohen Genauigkeitsgrad geeignet ist, der mit dem einer automatischen Gewindeschneidmaschine mit sich bewegendem Reitstock vergleichbar ist, ohne dass irgendein fehler bein Einstellen des Schneidwerkzeugs für die Arbeit auftreten kann. Der Werkzeugständer hat ein vermindertes Gewicht und ist entlang der Längsachse des

030049/0855 BAD

Werkstückes "bewegbar, so dass die Maschine leicht und billig herzustellen ist.

Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen G-ewindeautomaten zu schaffen, der einfach und billig herzustellen ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Seichnungen an Ausführungabeispielen näher erläutei-G.

In den Zeichnungen zeigen:

Pig. 1 eine Vorderansicht eines G-ewindeautomaten,

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie II - II in Fig.l,

lig. 5 teilweise im Schnitt eine Teilvorderansicht auf den Einstcllmechanismus der in Fig. 1 gezeigten Maschine,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV - IV in Fig. 3, und

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Haschine.

Fig. 1-4 zeigen einen numerisch gesteuerten G-ewindeautomaten mit bewegtem Spindelstock.

Der G-ev/indeautomat hat einen Werkzeugständer 1 mit einem am Maschinenbett 3 mittels Schrauben 4 befestigten Rahmen 2. Eine Führungsbüchse 5 ist in e'er Mitte des Y/erkzeugständers 1 angeordnet, um das VferkstüCiC W gegen Vibration festzulegen. Das Werkstück W wird durch ein nicht dargestelltes Spannfutter am Ende einer Hauptspindel 6 drehbar mit der Hauptspindel 6 gehalten und gleichzeitig bewegbar in Längsrichtung seiner eigenen Achse entlang einer bewegbaren Basis 8 mit einem Spindelstock 7. Die Führungsbüchse 5 ist im Drehmittelpunkt eines Einstellteils 9 durch eine an sich bekannte

030049/0855

Befestigungseinheit 10 befestigt.

Eine Anzahl von Schneidwerkzeugen 11 ( sechs der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform) sind radial im Werkzeughalter 12 angeordnet und gehalten.

Jeder Werkzeughalter 12 "besteht aus einem Schlitten 12a und einem Werkzeughalteteil 12b, das auf einem Paar von Stiften 13 und 14 liegt, die am Schlitten 12a befestigt sind und ein Schneidwerkzeug 11 in seiner Lage halten. Die Schlittenbasen 16 sind an dem Einstallteil 9 mittels Schrauben usw. befestigt, und jede Schlittenbasis 16 ist mit einer nicht dargestellten Schwalbenschwanznut versehen. Der Schlitten 12a jedes Werkzeughalters 12 liegt verschiebbar in Singriff mit der Schwalbenεchwanznut einer der Schlittenbasen 16, so dass der Werkzeughalter 12 auf das Werkstück W zu und von diesem weg, radial zu diesem bewegbar ist.

In Pig. I Find sechs miteinander identische Kombinationen 'von Schneidwerkzeugen 11 Schneidwerkzeughaltern 12 mit Schlitten 12a und Werkzeughalteteilen 12b, Stiften 13 und 14, Schrauben 15 und Schlittenbasen 16 vorgesehen, und sie sind durch die Zahlen (i) - (VI) bezeichnet. Die Bezugszeichen 11 - 16 sind nur für die Kombination (i) vorgesehen und für die anderen Kombinationen (il) bis (VI) v/eggelassen.

Das Einstellteil 9 ist in einer Lagereinheit 19 in einem Lagergehäuse 13 gelagert, welches mittels einer Mutter 17 am Rahmen 2 derart befestigt ist, dass es um seine eigene Achse drehbar _f gegen Axialbewegung aber festgelegt ist. Ein Zahnrad 21 ist am Einstellteil 9 mittels Schrauben 20 befestigt und steht in Eingriff mit dem Eins+ellantriebsmechanismus A (der weiter unten im einzelnen beschrieben wird) zur Drehung des Einstellteiles 9 um. die Führungsbüchse 5, um einen bestimmten Werkzeughalter 12 in die V/erkseugauswahlsteilung X zu bringen. Die Lagereinheit 19 ist an dem

030049/0855

Einstellteil 9 mittels einer Mutter 22 befestigt. Ein Paar DistaiTzteile 23 und 24 sind vorgesehen, um die Lager 19 in wechselseitigem Abstand voneinander zu halten, und das Abis tandsteil 23 ist mittels eines nicht dargestellten Stiftes am Lagergehäuse 18 gegen axiale Bewegung festgelegt.

Das Einstellteil 9 wird zur Auswahl eines entsprechenden Schneidwerkzeuges gedreht, wie z.B. in Pig. I dargestellt, welche den Augenblick darstellt, in welchem das m der in oberster Stellung liegenden Kombination I enthaltene Schneidwerkzeug für den Sohneidvorgang ausgewählt wurde.

Der Rahmen 2 ist mit Lagern 25 versehen, welche vertikal entlang ihren Achsen verschiebbare Wellen 26 abstützen. Ein Führungsteil 27 ist an den Wellen 26 befestigt und vertikal mit diesen bewegbar. Das 3?ührungsteiH 27 ist in der Werkzeugauswahlstellung X angeordnet und mit einem Werkzeugantriebsmech^Qnismus B verbunden, welcher den Werkzeughalter 12 in der Vferkzeugauswahlstellung X auf das Werkstück W zu und von diesem weg bewegt.

Eine Yorschubspindelmutter 28 ist am Führungsteil 27 vorgesehen und steht in Eingriff mit einer vertikal angeordneten Vorschubspindel 29. Die Vorschubspindel 29 ist mit ihrem unteren Ende in einem Lager 31 in einem am Rahmen 2 befestigten Lagergehäuse 3ü abgestützt« während ihr oberer Endteil in einem in einem am Rahmen 2 mittel? Schrauben 32 befestigten Lagergehäuse 33 liegenden Lager 34 abgestützt ist, so dass die Vorschubspindel 29, gegen Axialbewegung festgelegt, um ihre eigene Achse drehbar ist.

Eine Riemenscheibe 35 ist mittels einer Mutter 36 am oberen Ende der Vorschubspindel 29 befestigt und mittels eines Riemers 39 mit einer Riemenscheibe 3S an der Abtriebswelle eines am Rahmen 2 angebrachten Steuermotors 37 verbunden.

030049/0856

Muttern 40 und 41 halten die Lager 34 in ihrer Lage gegen die Vorschubspindel 29 bzw. das Lagergehäuse 33.

Die Vorschubspindel 29 wird in jeder richtung durch den Steuermotor 37 gedreht, der in Abhängigkeit von dem Signal aus einer n? cht dargestellten Steuereinheit ir. jeder Rich-

.die tung in Umdrehung gesetzt wird,und/auf der Vorschubspindel 29 in Eingriff stehende Spindelmutter 28 bewegt das Führungs-teil 27 auf das Werkstück W zu oder von diesem w-eg.

Das Führungsteil 27 ist an seiner Vorderseite mit einer Führungsfläche 27a' versehen, welche rit einem Polgeglied 44 an einem "Werkzeughalter 12 in Eingriff steht und den Werkzeughalter 12 bei Annäherung an die Werkzeugauswahlstellung X um einen vorbestimmten Weg vorwärtsbewegt. Die j?ührungsflache 27a¹ ist durch die Innenwand am Aussenunfang einer gekrümmten Hut 27a gebildet, welche in Längsrichtung der Vorderfläche des Führungsteils 27 ausgebildet ist und ■sich graduoll dem Werkstück W nähert, wexxa dieses sich der Werkzeugauswahlstellung X nähert.

Der Schlitten 12a jedes Werkzeughalters 12 ist

mit einer mittels einer Mutter 42 befestigten Welle 43 versehen, und die Welle 43 hat ein freies Ende, an welchem das eine Rolle einschliessende Folgeglied 44 drehbar gelagert ist. Pas Folgeglied 44 wird in der Nut 27a nach Drehung des Einstellteiles 9 aufgenommen, so dass es an der Führungsflache 27a' in Eingriff gelangt und sich entlang dieser Führungsfläche 27a¹ bewegt, bis es die Werkzeugauswahlstelle X erreicht, in der sie am nächsten am Werkstück W liegt.

Eine Druckfeder 45 ist zwischen der Schlittenbasis 16 und der Welle 43 angeordnet, um diese Welle und damit den Schlitten 12a und äe.s Folgeglied 44 radial nach aus sen zu drücken, wobei das Folgeglied 44 gegen die Führungsfläche 27a'

030049/0855

- ίο -

angepresst wird. Alle anderen Werkzeughalter 12 in den Kombinationen (II) bis (VI), die nicht für die Werkzeugav.swahlstellung X ausgewählt sind, und deren Polgeglieder 44 nicht an der Führun^sfläche 27a¹ in Eingriff stehen, werden durch nicht dargestellte Anschlageleniente in ihren entsprechenden am weitesten vom Werkstück W entfernten Stellung gehalten, so dass keines der Schneidwerkzeuge 11 in diesen Werkzeughaltern 12 durch die Drehung des Eirvstellteile.-s 9 in Berührung npt dem Y/erkstück W gebracht werden kann.

Y/enn das Polgeglied 44 sich bei der Drehung des Einstellteiles 9 entlang ier Führungsfläche 27a' bewegt, schiebt sich der Schlitten 12a und damit der Werkzeughalter 12 um einen vorbestimmten Weg auf das Werkstück Έ zu vor, wobei es die Wirkung der Druckfeder 45 überspielt. Diese Anordnung bildet eine Art von Anstellsystem für die Schneidwerkzeuge, wobei ein bestimmtes in einer nicht ausgewählten Stellung im Abstand vom Werkstück W liegendes Werkzeug 11 in eine ' Stellung so dicht als möglich am Werkstück W gebracht wird, wodurch der Arbeitswirkungsgrad verbessert wird. Dieses Anstellsystem, in welchem die Drehung des Einstellteiles ausgenutzt wird, ist sehr einfach und kompakt im Aufbau, im Vergleich zu verschiedenen bekannten Anstellsystemen für Schneidwerkzeuge, z.B. demjenigen das hydraulische Zylinder verwendet.

Wie in Mg. 2 dargestellt, ist ein Deckel 74 über das unter dem Werkstück W liegende Schneidwerkzeug 11 nach innen gebogen, um zu verhindern, dass Späne, Bohröl usw. auf die Schneidwerkzeuge 11 und die Schlitten 12a fällt und die Schlitten 12a gleitun-üfähig macht. Diese Konstruktion des Deckels 75 erleichtert auch das Entfernen der Späne.

Der Einstellantriebsmechanismus A wird im folgenden im einzelnen in Verbindung mit Fig. 3 und 4 beschrieben. Das an dem Einstellteil 9 mittels Schrauben 20 befestigte Zahnrad

030049/0855

steht in Eingriff mit einem Zahnrad 46, welches drehbar in

in einem am Rahmen 2 mittels nicht dargestellter Stifte befestigten Lagergehäuse 47 angeordneten Lagern 48 gelagert ist. Ein durch Stifte 49 in se:iner Lage gehaltenes Malteserkreuz 50 ist an dem Zahnrad 46 mittels Schrauben 51 gehalten. Ein Distanzteil 52 ist zwischen die Lager 48 eingesetzt. Eine Schraube 53 und eine Klemme 54 halten die Lager 48 gegen das Zahnrad 46.

Ein Gehäuse 56 ist mittels Schrauben 55 am Eahmen 2 befestigt und enthält ein Lager 57, in welchem eine Antriebswelle 58 drehbar gelagert ist. Die Antriebwellc 58 ist an ihrem einen Ende zu einem Plansch 58a ausgebildet, an welchem eine Rolle 59 mittels einer Mutter 60 befestigt ist. Ein Schneckenrad 62 ist am anderen Ende der Antriebswelle 58 mittels einer Mutter 63 befestigt und durch einen Keil 61 gegen Drehung festgelegt. Das Schneckenrad 62 steh« in Eingriff mit einer hinter dem Schneckenrad 62 angeordneten Schnecke, die in Fig. 4 nicht dargestellt ist, durch welche Kraft von einem Motor 64 auf das Schneckenrad 62 übertragen wird. Abstandsteile 65 und 66 sind zwischen den Lagern 57 und ein Abstandsteil 67 zwischen dem Lager 57 und dem Schneckenrad 62 vorgesehen. Die Abstandsteile 65, 66 und 67 sind am Gehäuse 56 mittels nicht dargestellter Stifte befestigt, um das Lager 57 und das Schneckenrad 62 gegen Axialbewegung festzulegen. Eine Welle 68 ist am Rahmen 2 gelagert und ein Arm 69 ist drehbar an der Welle 68 angebracht. Der Arm 69 hat ein freies Ende, an welchem eine Rolle 70 mittels einer Mutter 7λ "befestigt ist.

Der Plansch 58ä der Antriebswelle 58 hat einen Aussenumfang, der eine Leitfläche 58a· bildet, an welcher die Rolle 70 in Eingriff steht. Eine Druckfeder 72 und ein Anschlagteil 73 sind am Rahmen 2 so vorgesehen, dass der Arm 69 in einer Drehrichtung im Uhrzeigersinn in Pig. 3 vorgespannt ist, so

030049/0855

daea die Rolle 70 ständig an der Aussenumfangs-Leitfläche 58a¹ des Flansches 58a gehalten ist. Ein Stift 74- ist am Arm 69 so befestigt, dass er zwischen ein Paar von "benachbarten Zähnen des Zahnrades 21 eingreift, nachdem die Rolle 70 am Abschnitt des kleinsten Radius der Nockenfläche 58a¹ angelangt ist, so dass das Zahnrad dl und das Einsteilteil 9 in ihrer genauen Einstellage festgelegt sind.

Im folgenden v/ird der betrieb der vorstehend beschriebenen Einrichtungen erläutert. Das Polgeglied 44 für ein bestimmtes Schneidwerkzeug 11, das für die Werkzeugauswahlsteilung I ausgewählt ist (das Y/erkzeug 11 in der Stellung (l)in Fig. 1),steht in Eingriff mit der Führungsfläche 27a' am Führurgsteil 27, und die normale Drehung-der durch den Steuermotor 37 angetriebenen Vorschubspindel 29 bewirkt, dass das Führungsteil 27 und der Werkzeughalter 12, und damit das Schneidwerkzeug 11, auf das Werkstück: W zu vorgeschoben wird, so dass das Schneidwerkzeug 11 die gewünschte Zer-' Spannungsarbeit durchführt. !lach Beendigung des gewünschten Zerspannungsvorganges wird der 3teuermotor 37 so betätigt, daas die Vorschubspindel 29'in umgekehrter Richtung dreht, um das Zur-ückstellen des Werkzeuges 11 zusammen mit dem Führungsteil 27 und dem Werkzeughalter 12 von dem Werkstück W weg einzuleiten und gleichzeitig beginnt das Einstellteil 9 mit dem Einstellvorgang. Dip Antriebskraft für das Einetellglied 9 wird vom Motor 64 auf das Schneckenrad 62 lind die Antriebswelle 58 übertragen. Die Rolle 59 greift in einer. Schlitz 50a im Malteserkreuz 50 ein und bewirkt eine intermittierende Diehung des Malteserkreuzes 50 und damit die Drehung der Zahnräder 46 und 21, wodurch das Einstellglied 9 entgegen dem Uhrzeigersinn in Pig. I gedreht wird.

Das Folgeglied 44 für das aus der Werkzeugauswahlstellung X weg su bewegende Werkzeug 11 bewegt sich entlang einer Autlauf-Führungsfläche 27a" am Führungsteil 27 entgegen dem

030049/0865

Uhrzeigersinn in Fig. 1, um das Schneidwerkzeug 11 in seine rückwärtigste Stellung zurückzustellen. Gleichzeitig greift die Rolle 44 für das für den nächsten Zerspannungsvorgang ausgewählte Schneidwerkzeug 11 (das bei (II) in Fig.l dargestellte Schneidwerkzeug) in die Führungsnut 27a ein und bewegt sich entlang der Führungsfläche 27a¹ entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 1 und schiebt dabei das Schneidwerkzeug 11 auf das Werkstück W zu vor. Die am End^ des Armes 69 vorgesehene Rolle 70 "bewegt sich von dem Abschnitt mit grösstem F.adius auf den Abschnitt mit kleinstem Radius der Leitfläche 58a¹ am Flansch 58a der Antriebswelle 58. Nach Ankunft der Rolle 70 auf dem Abschnitt mit kleinstem Radius greift der Stift 74 zwischen ein Paar von nebeneinander liegenden Zähnen des Zahnrad-es 21 ein, um die Drehung des Einstellteiles 9 zu stoppen und es in dieser lage festzulegen, womit die Auswahl des Schneidwerkzeuges vollendet ist.

Nach Beendigung der Werkzeugauswahl v/ird der Steuermotor 37 erneut betätigt, so dass erneut das Werkzeug 11 mit dem Führungsteil 27 und dem Werkzeughalter 12 auf das Werkstück W zu und von diesem weg bewegt. Der Motor 64 wird durch eine nicht dargestellte Steuervorrichtung so gesteuert, dass er _ intermittierend nur dam angetrieben wird, wenn der Einstellvorgang erforderlich ist.

Dadurch, dass das Einstellteil 9 um die einstückig damit ausgebildete Führungsbüchse 5 gedreht v/ird, kann kein Einstellfehler des Sohneidwerkzeuges 11 gegenüber dem Werkstück W auftreten, sondern es ist möglich, einen sehr hohen G-rad von Bearbeitungsgenauigkeit zu erhalten, der mit dem verglichbar ist, der mit einem G-ewindeautomaten mit bewegendem Spindelstock erreicht wird.

Im Gegensatz zu den bekannten Maschinen, die soviele Werkzeugs antrieb-und Auswahleinrichtungen benötigen, als sie Schneidwerkzeuge haben,' ist es gemäss der Erfindung häufig

0300A9/08BB

ausreichend, nur einen Satz von Werkzeugantriebs-und Auswahlvorrichtungen zu haben. Die Maschine kann dadurch in der Konstruktion vereinfacht und in der Grosse vermindert werden, und das Gewicht des Werkzeugständers kann vermindert werden. Dies bedingt eine Vereinfachung der Herstellung der Maschine und eine Verkürzung der für die Herstellung erforderlichen Zeit, wodurch die Kosten uer Maschine erheblich reduziert werden.

Die Anzahl der Schneidwerkzeuge, die in bekannten Gewindeautomaten mit bewegtem Spindelstock vorgesehen sind, ist durch die Notwendigkeit eingeschränkt, einen ausreichenden Platz zur Anordnung der Werkzeugantriebs-und Aus Wählvorrichtungen vorzusehen und durch die Unmöglichkeit, den Raum unterhalb des Werkstückes zum Anordnen eines Weüczeughalters zu verwenden. Gemäss der Erfindung ist es jedoch nicht erforderlich, irgendeine derartige Einschränkung in Betracht zu ziehen, sondern es ist ohne weiteres möglich, eine grös-. sere Anzahl von Schneidwerkzeugen ^-orzusehen. Wie aus der vorstehenden Beschreibung und den Zeichnungen deutlich wird, ist es nur erforderlich einen Platz für die Aufnahme des Schlittens 12a, der Sohlittenbasis 16 usw. vorzusehen, und wenn dieser Platz vorhanden ist, kann leicht eine beliebige Anzahl von Schneidwerkzeugen, z.B. acht bis zwölf in der Maschine verwendet werden.

Während die vorstehend ale Beispiel beschriebene Ausführungsform in Verbindung mit einem numerisch gesteuerten Gewindesehne i.l automaten mit bewegtem Spindelstock angewendet ist, ist es in gleicher Weise möglich, die Erfindung auf einen übIichei3|iockengesteuerten Gewindeautonaten anzuwenden, ferner sind selbstverständlich die Führungsfläche 27a¹ am I¹Uhrungsteil 27, der Einstell-Antriebsmechanismus A, der Werkzeug-Antriebsmecharismus B usw. nicht auf die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsforfci beschränkt, sondern es können einfach zwei oder mehr Führungsteil^ 27 für die aus-

03 0 0 49/0855

zuwählenden Schneidwerkzeuge und Antriebsmechanismus B für die ausgewählten Schneidwerkzeuge vorgesehen sein.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform. Diese Ausführungsform ist ein Beispiel, in welchem die erfindungsgemässe Anordnung auf einen Gewindeautomaten mit einem stationären Spindelstock 110 und einem Werkzeugständer 101 angewendet ist, der entlang der Längsachse des Werkstückes W bewegbar ist. Dies wurde nur wegen der Verminderung des o-ewichts des Werkzeugständers gemäss der Erfindung durchgeführt, wie es in Verbindung mit der .ausführungsf orm gemäss Fig. 1-4- beschrieben wurde.

Fig. 5 zeigt einen Spindelstock und einen Teil des Werkzeugständers in einem numerisch gesteuerten Gewindeschneidautomaten. Ein Rahmen 102 für den Werkzeugständer 101 hat keinen Unterteil, durch welchen der Rahmen bei der Haschine gemäss Fig. 1-4 mit dem Maschinenbett 3 verbunden ist. Die in Fig. 5 dargestellte Maschine hat ein Einstellteil 104, das in seinem Drehmittelpunkt mit einer Führungsbüchse 103 zum Abstützen des Werkzeuges W versehen ist, und das am Rahmen 102 drehbar um die Führungsbüchse 103 gelagert ist.

Der Rahmen 102 für den Werkzeugständer 101 ist mit einem Paar von Bohrungen 102a und 102b versehen, die oberhalb bzw. unterhalb der Führungsbüchse 103 in Abstand liegen. Eine \7elle 105 verläuft durch die obere Bohrung 102a und ist am Rahmen 102 mittels einer Schraube 106 befestigt. Eine Hohlwelle 107 läuft durch die ;mtere Bohrung 102b und hat einen Flansch 107a, der an dem Rahmen 102 εη einer Stirnseite der Bohrung 102b anschlägt. Eine Ringmutter 108 ist um den Aussenumfang der Hohlwelle 107 aufgesetzt, um in Verbindung mit dem Flansch 107a die Welle 107 gegen den Rahmen 102 festzulegen. Eine Schraube 109 befestigt die Welle 107 ausserdein am Rahmen 102.

030049/0855

Der verbleibende Teil des Werkzeugständers 101 hat die gleiche Konstruktion, wie der bereits in Verbindung mit Pig. 1 -4 beschriebene und ist nicht weiter beschrieben oder dargestellt.

Der Spindelstock 110 ist am Maschinenbett 111 befestigt und trägt drehbar eine Hauptspindel 112. Die Drehung eines nicht dargestellten Antriebsmotors wird auf die Hauptspindel mittels eines Riemens 114 übertragen, der um eine Riemenscheibe ID3 verläuft, um diese anzutreiben. Der Spindelstock 110 ist an aeiner Oberseite mit einem Paar koaxialer Bohrungen 110a versehen, in welchen Lager 115 koaxial angeordnet sind, in welchemdie Welle 105 verschiebbar gelagert ist. Der Spindelstock 110 ist ferner an seiner Unterseite mit ein Paar koaxialer Bohrungen 110b versehen, in welchen eine Haltebüchse 116 mit ihren gegenüberliegenden Enden liegt. Ein Stützgeheuse 117 ist über dem Aussenumfang der Haltebüchse 116, an deren einem Ende aufgesetzt und daran mittels Stiften 118 befestigt. Eine um das äusser Ende der Haltebüchse 116 angeordnete Mutter 119 legt die Haltebüchse 116 und das Stützgehäuse 117 auf dem Spindelstock 110 fest. Ein Paar Lager 121 sind koaxial in der Haltebüchse 116 angeordnet und darin mittels Stiften 120 festgelegt. Die Hohlwelle 107 verläuft axial verschiebbar durch die Lager 121. Eine Vorschubspindelmutter 122 ist durch eine Mutter 123 an den vom Rahmen 102 entfernten Ende der Hohlwelle 107 eingespannt und gegen Drehung durch einen nicht dargestellten Keil festgelegt.

Eine Vorschubspindel 124 steht in Eingriff ^it der Vorschubspindelmutter 122 und ist mit ihrem einen Ende durch ein Lager 126 in einer Verschiebebüchse 125 drehbar gelagert, die verschiebbar in der Hohlwelle 107 liegt. Ein Lagerge häuse 128 ist am Stützgehäuse 117 mittels Schrauben 127 fcefeatigt und nimmt Lager.129 auf, welche die Vorschubspindel 124 in Axialbewegung halten, jedoch drehbar um ihre eigeae

030049/0155

Achse lagern. Die Vorschubspindel 124 springt mit ihrem Ende über rtas Lagergehäuse 128 vor, an welchem eine Riemenscheibe 131 durch einen Keil 130 gegen Drehung festgelegt und mittels einer Mutter 132 befestigt ist. Ein Rj amen 133 läuft um die Riemenscheibe 131 und überträgt die Drehbewegung eines nicht dargestellten reversierbaren Steuermotors auf die Vorschubspindel 124.

Im Betrieb, wenn die Vorschubspindel 124 in einer der Richtungen gedreht wird, wenn sie duroh den nicht dargestellten Steuermotor angetrieben wird, wird der Rahmen 102 für den Werkzeugständer 101 zusammen mit der Vorschubspindelmutter 122, der Hohlwelle 107 und der Welle 105 entlang der Länge des Werkstückes W bev/egt, das durch ein nicht dargestelltes Spannfutter-am Ende der Hauptspindel 112 drehbar mit dieser gehalten ist.

Alternativ kann auch die als Vollwelle dargestellte und be-.schriebene t7elle 105 als Hohlkonstruktion ausgebildet und an ihrem vom Rahmen 102 entfernten Ende mit einer um eine Vorschubspindel in Eingriff stehenden Vorschubspindelmutter versehen sein, welche die Vorschubspindelmutter 122 in der Hohlwelle 107, wie sie dargestellt und beschrieben ist, ersetzt.

Gemäsü der Erfindung wird es möglich, das Gewicht des Werkzeugständers bei einem Gewindeschneidautomaten zu vermindern, wie aus der in Pig. 1-4 dargestellton Ausführungsform deutlich wird, um den Werkzeugständer entlang der Länge dos Werkstückes zu bewegen, wie in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben ist. Infolge dieser Merkmale kann die Spannfutterantriebsvorrichtung, die zeitweilige Stoppeinrichtung, usw. im Bereich der Hauptspindel in der Konstruktion vereinfacht werden, und die Keilwelle zum Drehen der Hauptspindel usw. lann entfallen, so dass die Maschine leicht und billig hergestellt werden kann. Darüber hinaus hat die Maschine gemäss

030049/0855

der Erfindung einen hohen Grad an Bearbeitungsgenauigkeit, wie sie bei Gewindeschneidautcmaten mit bewegtem Spindelstock bei der Bearbeitung des in der Führungsbüchse liegenden Werkstückes auftritt.

Gemäss der Erfindung ist also ein Gewindeschneidautomat geschaffen, der ein Einstellteil einschliesst, welches in seinem Drehmittelpunkt mit einer das Werkstück abstützenden Führung sbüchse versehen ist ,und das auf einem Rahmen für einen um die Führungsbüchse drehbaren V/erkzeugständer abgestützt ist, mit in dem Einstellteil angeordneten und die Schneidwerkzeuge radial auf das Werkstück su und von diesem weg bewegbar abstützenden Werkzeughaltern, mit einem Einst ellantriebsmachanismus zum Drehen des Einstellteiles um die Führungsbüchse, um einen der Werkzeughalter in eine Werkzeugauswahlstellung zu bringen und mit einem Werkzeugantriebsmachanismus, der in der Werkzeugauswahlstellung vorgesehen ist, um den in der Werkzeugauswahlstellung liegenden Werkzeughalter auf das Werkstück zu und von diesem weg zu bewegen. Da das Einstellteil zum Einstellen um die einstückig damit ausgebildete Führungsbüchse gedreht wird, kann kein Fehler beim Einstellen der Schneidwerkzeuge gegen das Werkstück auftreten, sondern es wird ein hoher Grad von Arbeitsgenauigkeit erreicht, der mit dem vergleichbar ist, der mit Gewindeschneidautomaten mit bewegtem Spindelstock erreicht werden kann. Während eine übliche Gev/indeschneidmaschine soviel Werkzeugantriebs- und Auswahlvorrichtungen wie Schneidwerkzeuge benötigt, benötigt die Maschine gemäss der Erfindung nur ein Llinimum von einem Satz derartiger Vorrichtungen, 'wodurch der Werkzeugständer in seinem Gewicht vermindert werden kann, und die Kosten der Maschine vermindert werden können.

Gemäss der Erfindung ist es auoserdem einfach möglich, eine erhöhte Anzahl von Schneidwerkzeugen anzuordnen, ohne die

030049/0855

Notwendigkeit einer Einschränkung inbezug auf den Platz oder andere Erfordernisse in Kauf zu nehmen.

Gemäss einem anderen Blickpunkt der Erfindung ist dem Werkzeugantrie"bsmechanismus ein ]?ührungstt,il zugeordnet und mit einer Führungsfläche versehen, an der ein Polgeglied an dem Werkzeughai+sr bei Drehung des Einstellteils in Eingriff, gelangt, um den Werkzeughalter bei Annäherung in die Werkzeugauswahlstellung auf das Y/erkstück zu über einen vorbestimmten Abstand anzustellen. Auf diese Weise wird die Antriebskraft für den Einstellvorgang wirkungsvoll für das genaue Anstellen jedes beliebigen Schneidwerkzeuges mit einem einfachen und kompakten System \erwendet, so dass der Arbeitswirkungsgrad der Maschine verbessert wird.

Gemäss einem weiteren Blickpunkt der Erfindung, bei welcher die Vorrichtungen in der Konstruktion, vereinfacht und in- der G-rösse vermindert werden können, und der Werkzeugständer im Gewicht vermindert werden kann, kann der Werkzeugständer entlang der Längsachse des Werkstückes bewegt werden, während der Spindelstock festliegt, wobei die Konstruktion im Bereich ier Hauptspindel vereinfacht v/erden kann, ohne dass eine Keilwelle zum Drehen der Hauptspindel erforderlich ist, so dass die Maschine leicht und billig herstellbar ist.

030049/0856

eerse

it

Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. £. Assmann - D'. R. Kcen-gsberner Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-lng. F. Klingseisc;-. - Dr. F. Zumntei" jun. PATENTANWÄLTE ^ Π 1 Q R 9 7 βΟΟΟ München 2 · BräuhausstraQe 4 · Telefon Semmel-Nr. 225341 ■ Telegramme Zumpat · Telex 529979 G/992 Takayuki ITomura, 5okio (Japan) Patentansprüche:

1. Gewindeschneideautcmat

gekennzeichnet durch

- ein in seinem Drehmittelpunkt mit einer das Werkstück (W) abstützenden Führungsbüchse (5,103) versehenes Einstellteil (9,104), welches an einem Rahmen (2,102) für einen Werkzeugständer (1,101) drehbar um die Führungsbüchse (5,103) gelagert ist,

- eine Anzahl von an dem Sinsteilteil (9,104) angeordneten Werkzeughaltern (12), die Schneidwerkzeuge (11) radial

■ bewegbar auf das Werkstück (W) zu und von diesem we_ft abstützen,

- einen Einstellantriebsmec'ianismus (A) zum Drehen des Einstellteiles (9,104) um die Führungsbüclase (5,103), ue einen der Werkzeughalter (12) in eine V/exkzeugauswahlsteilung (X) zu bringen, und

- einen in der Werkseugausv/ahlstellung (X) angeordneten Werkzeugantriebscachanisnus (3) sun Bewegen dieses einen Werkzeughalters (12) in der r/erkzeugauswahlstellung (X)

030049/0855

BAD

auf das Werkzeug (W) zu oder von diesem weg.

2. G-e'ν indes ohne id automat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

der Werkzeugantriebsmechanismus (B) ein Führungsteil (27) und ein !«-olgeglied (44) an jedem der Werkzeughalter (12) einschliesst, wobei das Führungsteil· (27) eine Leitfläche (27a¹) aufweist, welche mit dem Folgeglied (44) an einem der Werkzeughalter (12) bei Drehung des Einstellteiles (9) derart in Eingriff steht, dass dieser sich der Werkzeugauswahl "D te llung (X) .nähernde We rkz eughalt er (12) um einen vorbestimmten Weg auf das Werkstück (W) zu vorgeschoben wird.

3. Gewindeschneidautomat nach Anspruch 1 oder 2 gekennzeichnet durcL.

- einen an dem Maschinenbett (3) befestigten Spindelstock (110),

- zwei an dem Rahmen (102) für den Ständer (101) befestigte, in dem Spindelstock (110) verschiebbar gelagerte Wellen (105,107), deren wenigstens eine eine Hohlwelle (107) ist,

- °.ine an dem von dem Rahmen (102) entfernten Ende der Hohlwelle (107) befestigte Vorschubspindelmutter (122), und

- eine Vorschubspindel (124), die drehbar an dem Spindelstock (110) gelagert ist und mit der Vortchubspindelmutter (122) so in Eingriff steht, dass der Rahmen (102) entlang der Längsachse des Werkstückes ^W) be-wegt wird.

030049/0855