DE7106698U - Wirbelgerat zur spanabhebenden Bearbei tung von Außenrotationsflachen - Google Patents

Description

Wirbelgerät zur spanabhabenden Bearbeitung von Außenrotationsflächen

Außenrotationsflächen werden im allgemeinen bei um die Achse der zu bearbeitenden Rotationsfläche rotierendem Werkstück durch nicht umlaufende Werkzeuge bearbeitet· Das Botieren der Werkstücke ist jedoch nachteilig bei sehr langen, sehr bilen und bei untüchtigen Werkstücken. Bei der solcher Werkstücke ist es vorteilhaft, wenn das Werkstück nicht umläuft, da es dann auch wesentlich sicherer gespannt werden kann.

Letzteres ist z.B. beim Schälen der fall, bei dem sehr lange Werkstücke durch um diese herum rotierende Werkzeuge zylindrisch bearbeitet werden« Der Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstücks entspricht dabei dem Flugkreisdurchmesser der Werkzeu$- schneiden. Durch Schälen lassen sich jedoch aar Werkstücke bearbeiten, bei denen der Begcrbeitungsdurcir^sser wenigstens an einem Ende nicht durch einen Ansatz größeren Durchmessers begrenzt ist.

Mit einem rotierenden ringförmigen, um das Werkstück umlaufenden Werkzeug, das mit nach innen gerichteten Schneiden verwehen iat, wird auch bei dem mit "Wirbeln" bezeichneten Verfahren gearbeitet· Bei dem betreffenden Werkzeug, dem Wirtalkreisel- ist dar KLugkreisdurohmesser der Schneiden größer als der zu erzeugende Werk·· stücksdurehmesser. ._ i diesen Wirbelgeräten, die hauptsächlich zum Schneiden von Außengewinde dienen, erfolgt die Bearbeitung bei umlaufendem Werkstück·

Es ist auch ein Wirbelgerät bekannt geworden, bei dem der Wirbelkreisel exzentrisch in einer Kreisscherbe gelagert ist, welche ihrerseits exzentrisch in einer zweiten Kreisscheibe gelagert 1st, die einen Bundvorschub des Wirbelkreisels bewirkt· Das zu bearbeitende Werkstück, z.B. eine Kurbelwelle, läuft während der Bearbeitung nicht am· Die Anordnung zweier solcher Kreissoheiben - die beiden Kreisscheiben des betreffenden Gerätes werden häufig auch als ^NDoppelexzenter^N bezeichnet - dient dazu, das Gerät auf verschiedene Exzentrizitäten des Wirbelkreisele und somit auf verschiedene Bearbeitungsdurchmesser einstellen zu können, ζ·Β· auf die Durchmesser der Lagerzapfen und andererseits der Kurbel»

zapfen einer Kurbelwelle· Das Zustellen des Wirbelkreisels erfolgt beim Umschalten des Gerätes von der Null-Exzentrizität, bei der die Mittelachse des Wirbelkreisels mit der Mittelachse der zu bearbeitenden Rotationsfläche fluchtet, auf die Exzentrizität bei der Bearbeitung Das "umschalten erfolgt unter Bremöung eines Exzenters, so daß die Zustellbewegung auf die Schneidtiefe mit einer erwünschten Verzögerung erfolgen kann« Das Gehäuse jenes Wirbelgerätes führt keine Zustellbewegung beim Zustellen des Werkzeuges auf die Spanungstiefe aus. Der bauliche Aufwand für dieses Wirbelgerät ist relativ groß und rechtfertigt sich nicht für den Eineatz des Geräts in einer Serienfertigung, bei der nur ein einziger Bearbeitungsdurchmesser verlangt wird·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wirbelgerät zur spanabhebenden Bearbeitung von Au£enro tat ions flächen, das einen mit naoh innen gerichteten Schneideineätzen versehenen, um seine Längsaittelachse rotierenden ringförmigen Wirbelkreisel aufweist, der exzentrisch in einer um ihre Mittelachse umlaufenden Kreissoheibe gelagert ist, gegenüber dem oben beschriebenen, mit einem Doppelexzenter ausgerüsteten Wirbelgerät zu vereinfachen·

Erfindungsgemäß ist bei einem solchen Wirbelgerät die das Lager für den Wirbelkreisel aufweisende Kreisscheibe unmittelbar in einem Lagerteil rotierbar gelagert, der entsprechend der Zustell- und Aneohnittbewegung des Wirbelkreisels verstellbar ist·

Der Lagerteil für die Kreisscheibe kann als Schlitten ausgebildet sein, der auf Führungen eines Unterbaues verschiebbar gelagert ist.

Der Lagerteil für die Kreisscheibe kann auch als Schwinge ausgebildet sein.

Nach einem weiteren zweckmäßigen Merkmal der Erfindung ist der als Schwinge ausgebildete Lagerteil um einen Zapfen schwenkbar, dessen Achse sich in der oder in der Nähe der senkrechten mttelebene zwischen den beiden Endlagen der Schwinge befindet.

Das Verstellen der Schwinge kann duroh eine Stellstange erfolgen, die über einen Gleitstein an einem zylindrischen Ansatz der Schwinge angreift.

ZtDa Begrenzen der Schwenkbewegung der Schwinge sind zweckmäßig Anschläge angeordnet, die einstellbar auagebildet sein können.

Tails das Wirbelgerät auch das Bearbeiten der Seitenflächen der

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Kurbelwangen vornimmt, wird die Kreisscheibe zweckmäßig von einem stufenlos drehzahleinstellbaren Antrieb angetrieben, dessen Drehzahl in Abhängigkeit vom Winkelweg der Kreisscheibe selbsttätig steuerbar ist«

Auf den Zeichnungen sind zwei Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung dargestellt· Es zeigen

Fig. 1 sohematieoh die geometrischen Verhältnisse bei der

Bearbeitung eines Werkstücks; Pig. 2 einen Querschnitt durch ein Wirbelgerät» bei dem die den Wirbelkreisel aufnehmende Kreisscheibe In einem

Schlitten gelagert ist; Pig· 3 bis f Längsansichten des in Pig· 2 dargestellten

Wirbelgeräts vor und während der Bearbeitung; Pig· θ ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die den Wirbelkreisel aufnehmende Kreisscheibe in einer

Schwinge gelagert ist·

Der mit großer Drehzahl umlaufende Wirbelkreisel 1 mit den Schnei» c.eu 1a ist exzentrisch in der relativ zur Umlaufgeschwindigkeit des Wirbelkreisele langsam um ihre Mittelachse umlaufenden Kreisscheibe 2 gelagert· Nach dem Zustellen des Wirbelkreisels 1 auf* den Bearbeitungsdurohmesse? eines Werkstücks 3 liegt die Mittelachse der Kreisscheibe 2 koaxial zur Mittelaohse des Werkstücks 3·

In Pig· 1 bezeichnen

■a den Plugkrelwhalbmesser der Schneiden 1a

des Wirbelkreisels 1 S die Exzentrizität des Wirbelkreisels in der

Kreissoheibe 2

B~ den Badius der am Werkstück zu erzeugenden Rotationsfläche.

Es gilt die Gleichung

- D W

wobei S größer ale loll und kleiner als Bp sein muß· In Pig· 2 bis 7 ist das Werkstück 3 als Kurbelwelle mit dem Lagerzapfen 3a und den Kurbelwangen 3b dargestellt, deren Lagerzapfen 3a bearbeitet werden sollen· Sie den Wirbelkreisel 1 aufnehmende Kreissoheibe 2 ist in einem Lagerteil rotierbar gelagert, der mit Schlitten 4 vereinigt ausgebildet ist und durch Paarungen 5a eines Unterbaues 5 geführt ist·

In Fig· 3 ist das Wirbelgerät in Einfahrstellung für die Kurbelwelle dargestellt· Das Einfahren der Kurbelwelle kann bei umlaufendem Wirbelkreisel erfolgen. Dann wird der Schlitten 4 im Eilgang soweit vorgeschoben, daß sich der Wirbelkreisel 1 zwischen den Kurte lässiges. 5b dicht an der RohlEPntuT· 50 des Lagerzapfens 3a befindet (Fig· 4)· Diese Bewegung wird mit Zustellgesohwindigkeit fortgesetzt, bis die Mittelachse der Kreisscheibe 2 mit der Mitte des zu. bearbeitenden Durchmessers zusammenfällt (Pig· 5)· Anschließend wird der Rundvorschub der Kreisscheibe 2 eingeschaltet, so daß der Lagerzapfen 3a auf seinen ganzen Umfang bearbeitet wird. Pig. 6 zeigt eine Zwischenstellung des Wirbelkreisele 1 und Figo 7 die Endstellung des Wirbelkreisels \ ach einem vollen Umlauf der Kreisscheibe 2. Der Lagerzapfen ist jetzt ier+ foeitet, und der Schlitten 4 kann wieder in die Einfahrete. Ii Pig, Z zurückgeschoben werden· In der betreffenden Lage dt. ». Jolkreieel kann das Werkstück dann entnommen werden oder zur Bearbeitung ainsr anderen Stelle weiterbewegt werden* Anstatt einer weiterbewegung des Werkstücks kann natürlich auch eine entsprechende Bewegung des Wirbelgeräts erfolgen, wobei der Unterbau 5 dann in Achsrichtung des Werkstücks verschiebbar sein muß· Der Bearbeitungsdurchmesser kann durch Änderung der Einstellung der Schneider 1a im Wirbelkreisel 1 geändert werden·

Die Zustell- und Anschnittbewegung des Wirbelgeräts kann auch kreisbogenförmig erfolgen· Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt ?ig· 8.Bei dem dort dargestellten Wirbelgerät ist der Lagerteil für die den Wirbelkreisel exzentrisch aufnehmende Kreisscheibe 2 als Schwinge 6 ausgebildet, die auf einem Zapfen 7 eines Unterbaues 8 schwenkbar gelagert ist· Die Längsachse des Zapfens 7 liegt zweckmäßig in der senkrechten Mittelebene zwischen den beiden Endlagen der Kreisscheibe 2, kann jedoch auch anderswo angeordnet sein· In ihren Endstellungen kann sich die Schwinge 6 gegen Anschläge 8a des Unterbaues anlegen· Die Anschläge werden zweckmäßig einstellbar ausgeführt· Das Schwenken der Schwinge 6 kann durch eine Stellstange 9 erfolgen, die über einen Gleitstein 6$. an einem zylindrischen Ansatz 6a der Schwinge angreift· Das Verstellen der Stellstange 9 kann durch einen nicht dargestellten Hydraulikantrieb oder motorischen Antrieb erfolgen.

Bei Kurbelwellen kommt es häufig vor, daß auch die Seitenflächen der Kurbelwangen bearbeitet werden müssen· Das kann bei dem in Verbindung mit Kg. 3 bis 7 beschriebenen Bearbeitungsvorgang

ohne Schwierigkeiten erfolgen, da der Schnittbogen dea Flugkreises der Schneiden auch über die Wangenflächen hinwegstreicht· In diesem Fall ist jedoch die Menge des zu zerspanenden Werkstoffs über eine Umdrehung der den Wirbelkreisel aufnehmenden Kreisscheibe 2 nicht gleichmäßig verteilt· Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, die Ereisscheibe 2 durch einsa stüfsülsc einstellbaren Antrieb anzutreiben, wobei dessen Drehzahl in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Wirbelkreisels so zu steuern ist, daß die größt zulässige Spandicke nicht überschritten wird· Sie betreffend· Drehzahlsteuerung kann selbsttätig erfolgen«.

Claims (1)

1. ' 'Schützanspruche' ^

   1· Wirbelgerät zur spanabhebenden Bearbeitung von Außenrotationsflachen, das einen mit nach innen gerichteten Sohneideinsätzen vergeh-, nen, um seine Längsmittelachse rotierenden Wirbelkreisel aufweist, der exzentrisch in einer um ihre Mittelachse umlaufenden Krsisscheibe gelagert ist» dadurch gekennzeichnet, daß die das Lager für den Wirbelkreisel (1) aufweisende Kreisscheibe (2) unmittelbar in einem Lagerteil rotierbar gelagert ist, der entsprechend der Zustell- und Anschnittbewegung des Wirbelkreisels (1) verstellbar ist·

   2« Wirbelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerteil für die Kreisscheibe (2) als Schlitten (4) ausgebildet ist, der auf Führungen (5a) eines Unterbaues (5) verschiebbar gelagert ist·

   3· Wirbelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerteil für die Kreisscheibe (2) als Schwinge (6) ausgebildet ist.

   4. Wirbelgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (6) um einen Zapfen (7) schwenkbar ist, dessen Achse sich in der oder in der Nähe der senkrechten Mittelebene zwischen den beiden Endlagen der Schwinge (6) befindet.

   5. Wirbelgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (6) durch eine Stellstange (9) verstellbar ist, die über einen Gleitetein 6b an einem zylindrischen Ansatz (6a) der Schwinge angreift.

   6. Wirbelgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge (8a) zur Begrenzung der Schwenkbewegung der Schwinge (6) angeordnet sind·

   7· Wirbelgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (8a) einstellbar sind,,

   8· Wirbelgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisscheibe (2) von einem stufenlos drehzahleinstellbaren Antrieb angetrieben wird, dessen Drehzahl, in Abhängigkeit vom Winkelweg der Kreisscheibe (2) selbsttätig steuerbar ist.