DE1051614B

DE1051614B - Device on hobbing machines for automatic axial displacement of the milling spindle

Info

Publication number: DE1051614B
Application number: DEP10226A
Authority: DE
Inventors: Erich Baumann
Original assignee: HERMANN PFAUTER WAELZFRAESMASC
Current assignee: HERMANN PFAUTER WAELZFRAESMASC
Priority date: 1953-08-01
Filing date: 1953-08-01
Publication date: 1959-02-26
Also published as: DE1098789B

Description

Vorrichtung an Wälzfräsmaschinen zur selbsttätigen Axialverschiebung der Frässpindel Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an Wälzfräsmaschinen zur selbsttätigen Axialverschiebung der Frässpindel um einstellbare Strecken mittels eines Verschiebemotors und in Abhängigkeit vom Werkstückwechsel. Derartige Vorrichtungen haben den Zweck, infolge der axialen Verstellung des Wälzfräsers den Verschleiß über die ganze Fräserlänge gleichmäßig zu verteilen.Device on hobbing machines for automatic axial displacement the milling spindle The invention relates to a device on hobbing machines for automatic axial displacement of the milling spindle by adjustable distances using a shift motor and depending on the workpiece change. Such devices have the purpose of reducing wear due to the axial adjustment of the hob Distribute evenly over the entire length of the cutter.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird jeweils nach der Bearbeitung eines Werkstückes beim Zurückgehen des Werkzeugschlittens selbsttätig ein hydraulischer Motor in Gang gesetzt, der absatzweise die Axialverschiebung der Frässpindel bewirkt. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Axialverschiebung nach einer bestimmten Anzahl von durch ein Zählwerk gezählten Werkstückwechseln vorzunehmen. An einem Zählwerk kann die bei jedem Werkstückwechsel gewünschte Anzahl von Axialverschiebungsschritten der Frässpindel eingestellt werden. Der Verschiebeantrieb wird dann nach der entsprechenden Zahl von Verschiebeschritten jeweils stillgesetzt.In a known device of this type, each after the processing of a workpiece when the tool slide retracts automatically a hydraulic one The motor is set in motion, which intermittently effects the axial displacement of the milling spindle. It has also already been proposed that the axial displacement after a certain Number of workpiece changes counted by a counter. On one The counter can record the number of axial displacement steps required for each workpiece change the milling spindle can be set. The shift drive is then according to the corresponding Number of shifting steps stopped in each case.

Demgegenüber wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß zwei mittels elektrischer Impulse gesteuerte Zählwerke angeordnet sind, von denen das erste, die einzelnen Werkstückwechsel registrierende Zählwerk nach einer einstellbaren Anzahl von Wechseln den Verschiebemotor einschaltet und das zweite Zählwerk nach einer einstellbaren Anzahl von periodischen Bewegungen eines die Spindel verschiebenden Gliedes den Verschiebemotor ausschaltet. Auf diese Weise wird erreicht, daß - im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung - nicht nur der Betrag der jeweiligen Axialverschiebung des Wälzfräsers eingestellt werden kann, sondern daß man auch nach Wunsch bestimmen kann, nach wiev iel Werkstückwechseln eine solche Axialverschiebung erfolgen soll. Dies ist wichtig, weil die Werkstücke nach Werkstoff, Modul, Zähnezahl und Zahnbreite stark wechseln und daher die optimale Ausnutzung eines Wälzfräsers sehr davon abhängt, nach wieviel Werkstücken jeweils die Verschiebung vorgenommen wird.In contrast, it is proposed according to the invention that two means electrical impulse controlled counters are arranged, of which the first, the individual workpiece changes registering counter according to an adjustable one Number of changes the shift motor switches on and the second counter after an adjustable number of periodic movements of a spindle displacing Member turns off the shift motor. In this way it is achieved that - im In contrast to the known device - not just the amount of the respective axial displacement of the hob can be set, but that you can also determine as desired after how many workpiece changes such an axial shift should take place. This is important because the workpieces are determined by material, module, number of teeth and face width and therefore the optimal utilization of a hob depends very much on after how many workpieces the shift is made.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, daß sie mit durch elektrische Impulse gesteuerten Zählwerken arbeitet. Derartige Zählwerke stellen auf dem Markt erhältliche, billige und zuverlässige Bauteile dar, so daß die unter Verwendung dieser Elemente geschaffene Vorrichtung zur Fräserverschiebung ebenfalls einfach und billig ist und sehr betriebssicher arbeitet, während die bekannten Bauarten wesentlich verwickeltere Lösungen darstellten.Another advantage of the invention results from the fact that they with works by counters controlled by electrical impulses. Provide such counters available on the market, cheap and reliable components, so that the under Use of these elements created device for milling cutter displacement also is simple and cheap and works very reliably, while the known types were much more intricate solutions.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist eine vom Ausschaltzähler auslösbare elektromagnetischeBremse für den axialen Vorschubantrieb der Frässpindel vorgesehen, durch die erreicht wird, daß im Augenblick: des Abschaltens des Vorschubmotors die angetriebenen Teile auch wirklich stillstehen, so daß genau der gewünschte Verschiebebetrag erreicht wird. Dies ist deswegen wichtig, weil die Fräserzähne genau auf Mitte der auszufräsenden Zahnlücken stehen müssen, wenn die Verzahnung genau werden soll, und weil etwaige Fehler sich mit der wachsenden Zahl der Verschiebungen addieren.In a further embodiment of the invention is one of the switch-off counter releasable electromagnetic brake for the axial feed drive of the milling spindle provided, through which it is achieved that at the moment: switching off the feed motor the driven parts really stand still, so that exactly the desired shift amount is achieved. This is important because the cutter teeth are exactly in the middle of the Tooth gaps to be milled must be if the toothing is to be precise, and because any errors add up as the number of displacements increases.

Weitere Merkmale, die sich z. B. auf die Sicherung gegen Verschieben der den Fräser tragenden Spindel über die zulässigen Grenzen hinaus sowie darauf beziehen, das die Abschaltung steuernde und damit den Verschiebebetrag bestimmende Element in derart veränderlichem Verhältnis zur Verschiebebewegung der Fräserspindel oder zur Drehzahl des Verschiebemotors anzutreiben, daß der gewünschte Verschiebebetrag stets mit ganzzahligen periodischen Bewegungen dieses Elements erreicht wird, ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung.Other features that are z. B. on the protection against moving the spindle carrying the milling cutter beyond the permissible limits as well as on it refer to the shutdown controlling and thus determining the shift amount Element in such a variable relationship to the displacement movement of the milling spindle or to drive the speed of the shift motor that the desired shift amount is always achieved with integral periodic movements of this element from the following description of an exemplary embodiment in conjunction with the claims and the drawing.

Die Einzelmerkmale lassen sich je für sich oder zu mehreren oder, soweit sinngemäß, sämtlich in Verbindung miteinander verwirklichen.The individual features can be used individually or in groups or, to the extent that they are to be implemented accordingly, all in conjunction with one another.

Fig. 1 ist ein schematisch vereinfacht gezeichneter waagerechter Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Verschiebeanordnung; Fig.2 ist ein zugehöriger senkrechter Teilschnitt. Die in Fig. 1 dargestellten Bauteile gehören einer ein Ganzes bildenden Fräseinheit an. Über eine Stirnradreihe, die die Räder 1 bis 4 umfaßt, wird eine Schneckenwelle 5 angetrieben, deren in der Zeichnung nicht sichtbare Schnecke das Schneckenrad 6 in Umdrehung versetzt. Dieses ist mittels eines in der Frässpindel 9 festen Keiles 7, der in eine Nut 8 des Schnekkenrades 6 hineinragt, mit der Frässpindel 9 drehfest, aber längsverschieblich verbunden. Über die Antriebskette 1 bis 5 wird also die Frässpindel 9 in Umdrehung versetzt. Die Frässpindel ist u. a. in dem im Gehäuse der Fräseinheit festen Teil 10 gelagert. Sie ist als Hohlwelle ausgebildet. Durch sie hindurch ist eine Spannstange 11 geführt, die von dem rechten Ende 12 der Frässpindel her angezogen werden kann und mit der der Konus 13 in die Spindel 9 gespannt wird, der sich in einen den Fräser 15 tragenden Dorn fortsetzt. Der Fräser ist gegen einen Bund 14 dieses Dornes mit stirnseitiger Mitnahme gehalten und der Dorn ist in dem im Gehäuse der Fräseinheit befestigten Teil 10' gelagert.Fig. 1 is a schematically simplified drawn horizontal section by a sliding arrangement designed according to the invention; Fig.2 is an associated one vertical partial section. The components shown in Fig. 1 belong to one Whole forming milling unit. Via a row of spur gears, which the gears 1 to 4 includes, a worm shaft 5 is driven, the not visible in the drawing Worm the worm wheel 6 in rotation offset. This is by means of one in the milling spindle 9 fixed wedge 7, which in a groove 8 of the worm wheel 6 protrudes, connected to the milling spindle 9 in a rotationally fixed but longitudinally displaceable manner. The milling spindle 9 is thus set in rotation via the drive chain 1 to 5. The milling spindle is a. stored in the part 10 fixed in the housing of the milling unit. It is designed as a hollow shaft. A tie rod 11 is guided through it, which can be tightened from the right end 12 of the milling spindle and with the the cone 13 is clamped in the spindle 9, which is in one of the milling cutter 15 Thorn continues. The cutter is against a collar 14 of this mandrel with an end face It is held entrained and the mandrel is fastened in the housing of the milling unit Part 10 'stored.

Von einem nicht gezeichneten besonderen Vorschubmotor aus kann die Schnecke 16 in Umdrehung versetzt werden, von der die Axialverschiebung der Fräserspindel 9 und damit des Fräsers 15 abgeleitet ist. Die Schnecke treibt ein Schneckenrad 17 an, das in einem wieder im Gehäuse der Fräseinheit festen Teil 10" gegen Axialverschiebung gehalten ist und auf einem Verschiebegewindestück 17" der Frässpindel 9 aufgeschraubt ist. Dieses Verschiebegewindestück 17" ist im Gehäuse 10" drehfest, aber axial verschiebbar gelagert und ist zwischen einer Absatzkante 9' der Frässpindel und einem auf der Frässpindel festen Anlaufring 9" gehalten, so daß es die Frässpindel bei einer axialen Verschiebung mitnimmt. Durch Drehung der Schnecke 16 wird somit die Frässpindel 9 und damit der Fräser 15 axial verschoben.From a special feed motor, not shown, the Worm 16 are set in rotation, of which the axial displacement of the milling spindle 9 and thus the milling cutter 15 is derived. The worm drives a worm wheel 17, in a part 10 ″ which is fixed again in the housing of the milling unit against axial displacement is held and screwed onto a sliding thread piece 17 ″ of the milling spindle 9 is. This threaded sliding piece 17 ″ is non-rotatable in the housing 10 ″, but is axially displaceable stored and is between a shoulder edge 9 'of the milling spindle and one on the Milling spindle fixed stop ring 9 "held so that it is the milling spindle with an axial Shift. By rotating the worm 16, the milling spindle becomes 9 and thus the milling cutter 15 is axially displaced.

Von der Drehung des Vorschubmotors ist außer der Drehung der Schnecke 16 auch diejenige einer Welle 18 abgeleitet, die mit der Welle der Schnecke 16 über Wechselräder20, 21 in bestimmtem einstellbarem Drehzahlv erhältnis gekuppelt ist. Auf der Welle 18 sitzt an geeigneter Stelle ein Nocken 19, der auf den Schaltstift 25 eines elektrischen Ausschaltzählwerkes 26 einwirkt. An geeigneter Stelle der Maschine ist ein weiteres elektrisches Zählwerk 27 angebracht, das durch beim Wechseln der Werkstücke gegebene Impulse betätigt wird. Schließlich sind noch Endschalter 28 und 29 an der Fräseinheit angebracht, die mit einem auf der Frässpindel 9 aufgesetzten Schaltring 30 zusammenwirken.The rotation of the feed motor is apart from the rotation of the worm 16 also derived from that of a shaft 18, which is connected to the shaft of the worm 16 via Change gears20, 21 is coupled in a certain adjustable speed ratio. A cam 19, which acts on the switching pin, is seated at a suitable point on the shaft 18 25 of an electrical switch-off counter 26 acts. At a suitable point of the Machine is another electric counter 27 attached, which by changing the workpieces given impulses is actuated. Finally there are limit switches 28 and 29 attached to the milling unit, which is attached to the milling spindle 9 with a Switching ring 30 cooperate.

Die Wirkungsweise ist folgende. Bei jedem Wechsel des Werkstückes erhält das Zählwerk 27 durch eine beliebige geeignete kontaktgebende Einrichtung einen elektrischen Impuls. Nach einer einstellbaren Anzahl von solchen Impulsen, die z. B. zwischen 1 und 50 liegen kann, betätigt das Zählwerk 27 seinerseits eine Kontaktgebevorrichtung, mit der der in der Zeichnung nicht dargestellte Verschiebemotor für die Axialverschiebung der Frässpindel und damit des Fräsers eingeschaltet und zugleich eine elektromagnetisch steuerbare Bremse für die die Axialverschiebung bewirkenden Teile freigegeben wird. Die elektromagnetische Bremseinrichtung, die an sich bekannter Art sein kann, ist in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellt.The mode of action is as follows. With every change of the workpiece receives the counter 27 by any suitable contact-making device an electrical impulse. After an adjustable number of such pulses, the z. B. can be between 1 and 50, the counter 27 in turn actuates a Contact-making device with which the displacement motor, not shown in the drawing for the axial displacement of the milling spindle and thus of the milling cutter switched on and at the same time an electromagnetically controllable brake for the axial displacement causing parts is released. The electromagnetic braking device that can be of a known type, is also not shown in the drawing.

Der Vorschubmotor treibt über das aus der Schnecke 18' und dem Schneckenrad 18" bestehende Schneckengetriebe, das z. B. ein Übersetzungsverhältnis von 2 :49 haben kann, die Welle 18 und über die Wechselräder 20 und 21 sowie Schnecke 16 das Schneckenrad 17, das als Axialvorschubspindelmutter wirkt, und verschiebt somit über das Verschiebegewindestück 17' die Frässpindel in axialer Richtung.The feed motor drives via the worm 18 'and the worm wheel 18 "existing worm gear, for example a gear ratio of 2: 49 can have the shaft 18 and via the change gears 20 and 21 and worm 16 that Worm wheel 17, which acts as an axial feed screw nut, and thus moves The milling spindle in the axial direction via the sliding thread piece 17 '.

Der Nocken 19, welcher sich mit Welle 18 dreht, gibt bei jeder Umdrehung über den Stift 25 dem elektrischen Zählwerk 26 einen elektrischen Impuls. Nach einer voreingestellten Anzahl solcher Impulse schaltet das Zählwerk 26 wieder über eine Kontaktgebeeinrichtung den Vorschubmotor für die Schnecke 16 ab, so daß die Axialverschiebung aufhört. Zugleich mit dem Ausschalten des Vorschubmotors wird die nicht gezeichnete elektromagnetische Bremse eingeschaltet, damit die bewegten Teile sofort stillstehen. Das Zählwerk 26 dient zur Bestimmung der Verschiebegröße je nach Modul des Werkstückes.The cam 19, which rotates with the shaft 18, gives with each revolution via the pin 25 to the electric counter 26 an electrical pulse. After a preset number of such pulses switches the counter 26 again via a Contact device from the feed motor for the screw 16, so that the axial displacement stops. At the same time as the feed motor is switched off, the one not shown Electromagnetic brake switched on so that the moving parts come to a standstill immediately. The counter 26 is used to determine the amount of displacement depending on the module of the workpiece.

Der größte Verschiebeweg der Frässpindel und damit des Fräsers beträgt beispielsweise 40 mm. Damit die Maschine gegen eine Verschiebung über die damit gegebenen Grenzen hinaus gesichert wird, sind die Endschalter 28 und 29 angeordnet, die im Stromkreis für den Antriebsmotor der Maschine hintereinander liegen. Wenn der Schaltring 30 der Frässpindel 9 auf den einen oder anderen der beiden Endschalter einwirkt, ist der Stromkreis unterbrochen. Der die größte Verschiebung begrenzende Endschalter ist derart geschaltet, daß die Maschine nicht wieder eingeschaltet werden kann, solange sich die Teile in der der größten Verschiebung der Frässpindel entsprechenden Stellung befinden.The greatest displacement of the milling spindle and thus of the milling cutter is for example 40 mm. So that the machine against a shift over that is secured beyond given limits, the limit switches 28 and 29 are arranged, which lie one behind the other in the circuit for the drive motor of the machine. if the switching ring 30 of the milling spindle 9 on one or the other of the two limit switches acts, the circuit is interrupted. The one limiting the greatest displacement Limit switch is switched in such a way that the machine cannot be switched on again can, as long as the parts are in the corresponding to the largest displacement of the milling spindle Position.

Zur weiteren Sicherung ist gegebenenfalls eine kurz vor Erreichen der Endstellung selbsttätig, vorzugsweise mittels elektrischer Kontakte auslösbare Signaleinrichtung vorgesehen, z. B. optischer Art, also eine Signallampe.For further security, a is possibly shortly before reaching the end position automatically, preferably triggered by means of electrical contacts Signaling device provided, for. B. optical type, so a signal lamp.

Für einen bestimmten Modul kann sich der Verschiebebetrag noch entsprechend der Spannutenzahl ändern. Dies läßt sich dadurch regeln, daß in der Antriebskette vom Vorschubmotor bis zur Schnecke 16 hinter das während der Axialverschiebung des Fräsers periodisch bewegte Element, von dem die Impulse für das Abschaltzählwerk gesteuert und damit der Verschiebebetrag bestimmt wird, bei dem beschriebenen Beispiel also hinter der Welle 18 mit dem Nocken 19, Mittei zur Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit, z. B. der Umlaufzahl des bewegten Elements im Verhältnis zur Geschwindigkeit der Axialverschiebung oder zur Drehzahl des Verschiebemotors eingeschaltet werden. Bei dem gezeichneten Beispiel sind diese Mittel die Räder 20, 21, die als Wechselräder ausgebildet sind. Es wird errechnet und tabellarisch niedergelegt, welches Übersetzungsverhältnis notwendig ist, damit der gewünschte Verschiebebetrag bei einer ganzen Zahl von Umdrehungen der Nockenwelle 18 erreicht wird. Die dieser Übersetzung entsprechenden Wechselräder werden :dann aufgesteckt. Für den praktischen Gebrauch wird eine entsprechende Wechselrad-Tabelle aufgestellt, .die auf Fräsermodul, Nutenzahl des Fräsers und Verschiebebetrag Rücksicht nimmt und aus der abgelesen werden kann, welche Wechselräder jeweils zu wählen sind.For a specific module, the shift amount can still vary accordingly change the number of flutes. This can be regulated in that in the drive chain from the feed motor to the screw 16 behind the during the axial displacement of the Miller's periodically moving element, from which the pulses for the shutdown counter controlled and thus the shift amount is determined in the example described So behind the shaft 18 with the cam 19, means to change the speed of movement, z. B. the number of revolutions of the moving element in relation to the speed of the Axial displacement or the speed of the displacement motor can be switched on. at In the example shown, these means are the wheels 20, 21, which act as change gears are trained. The gear ratio is calculated and listed in a table is necessary so that the desired shift amount for an integer number of revolutions the camshaft 18 is reached. The change gears corresponding to this translation are: then attached. A corresponding change gear table is provided for practical use set up, taking into account the cutter module, number of slots of the cutter and amount of shift takes and from which it can be read off which change gears are to be selected in each case.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device on hobbing machines for automatic Axial displacement of the milling spindle by adjustable distances by means of a displacement motor and depending on the workpiece change, characterized by two by means of electrical Pulses controlled counters (27, 26), of which the first, the individual workpiece change registering counter (27) after an adjustable number of changes. Shift motor turns on and the second counter (26) after an adjustable number of periodic Movements of a spindle: (9) shifting member (18) the shifting motor turns off. 2. Apparatus according to claim 1, characterized by one of the switch-off counter (26) triggered electromagnetic brake for the axial Feed drive of the milling spindle (9). 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that by electrical limit switches (28, 29) for the axial displacement of the milling spindle (9). 4. Apparatus according to claim 1 or one of the following, characterized by an interrupt switch in the power supply circuit of the machine drive, which is used at Reaching the shift limit takes effect. 5. Apparatus according to claim 1 or one of the following, characterized by a change gear (20, 21) for driving of the member (17) which moves the milling spindle (9).