CH379879A - Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

      Werkzeugmaschine       Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine,  insbesondere zum Fräsen, Bohren oder dergleichen,  mit einer Aufspannfläche für das oder die 'Arbeits  stücke und mindestens zwei mit     Werkzeugspindeln     ausgerüsteten Bearbeitungseinheiten.  



  Die Werkzeugmaschinen dieser Art hat man bis  lang derart aufgebaut, dass die Bearbeitungseinheiten  während der     Bearbeitung    unbeweglich sind und der       erforderliche    Vorschub zwischen Werkzeug und Ar  beitsstück durch Verschiebung des Aufspanntisches  gegenüber den feststehenden Bearbeitungseinheiten  erzielt wird. Dieser Aufbau weist jedoch mannigfal  tige Nachteile auf. Zunächst einmal lassen sich mit  Hilfe der verschiedenen Bearbeitungseinheiten nur  solche Stellen am Arbeitsstück bearbeiten, die in  einer und derselben Richtung, nämlich der Vorschub  richtung des Aufspanntisches liegen und gleiche Vor  schubgeschwindigkeit zulassen. Sobald dagegen Stel  len verschiedener Länge zu bearbeiten sind, z. B.

    eine durchgehende und eine durch Vorsprünge unter  brochene Ausfräsung, stellt sich der     Nachteil    ein,  dass zur Umschaltung der betreffenden Bearbei  tungseinheit die Bearbeitung an beiden Einheiten un  terbrochen werden muss. Hieraus resultiert ein er  heblicher Zeitverlust.  



  Es ist die Aufgabe der Erfindung, diesen Nach  teil der bekannten Werkzeugmaschinen zu vermeiden.  Erfindungsgemäss ist die Arbeitsstück-Aufspannflä  che an einem während der Bearbeitung unbeweg  lichen Maschinenteil vorgesehen, wobei jede Bearbei  tungseinheit für sich allein in drei Koordinatenrich  tungen gegenüber der Aufspannfläche verstellbar an  geordnet ist. Auf diese überraschend einfache Weise  können die einzelnen Bearbeitungseinheiten zu völlig  verschiedenen, voneinander nabhängigen Arbeiten  am stillstehenden Arbeitsstück eingesetzt werden,    z.

   B. die erste Bearbeitungseinheit zum Fräsen. eines  horizontalen Längsschlitzes und die zweite Einheit  zum Bohren einer senkrechten     Durchgangsbohrung.     Ferner können auch die     Bearbeitungseinheiten    nach       beliebigen    Programmen selbsttätig gesteuert werden,  wobei während der Umschaltung der einen Einheit  die Bearbeitung durch die andere Einheit weiterlaufen  kann. Auf diese Weise wird eine sinnvolle, rasche  und wirtschaftliche Bearbeitung eines Arbeitsstückes  durch mehrere, gleichzeitig tätige Bearbeitungsein  heiten möglich.  



  Die     erfindungsgemäss    ausgestaltete Werkzeug  maschine lässt sich in verschiedenen, den     jeweiligen     Betriebsverhältnissen angepassten Ausführungsfor  men verwirklichen. Als Arbeitsstück-Aufspannfläche  wird im allgemeinen eine horizontale Fläche des  Maschinenständers verwendet, wobei die Bearbei  tungseinheiten an einer oder auch an beiden Seiten  der Aufspannfläche angeordnet sein können.  



  Für Bearbeitungsfälle, die einen Gleichlauf meh  rerer Bearbeitungseinheiten zulassen, sind gemäss  einer weiteren Ausbildung der Erfindung     die    Bearbei  tungseinheiten kuppelbar ausgebildet. Dies bringt den  weiteren     Vorteil    mit sich, dass man beispielsweise  mehrere Einheiten an eine einzige Programmsteue  rung anschliessen     kann,    wodurch eine besondere Ver  einfachung in der Maschinenbedienung erzielt wird.  



  Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Er  findung sind die Bearbeitungseinheiten derart aufge  baut, dass der Maschinenständer zur Aufspannfläche  parallele, in senkrechter Ebene liegende Führungen  für einen Support aufweist, der seinerseits einen hö  henverstellbaren Getriebekasten trägt,     in    dem in der  dritten     Koordinatenrichtung    horizontal verstellbar der       Werkzeugspindelträger    gelagert ist. Auf diese Weise  kann die Werkzeugspindel beliebig im Raum einge-      stellt und während der Bearbeitung in der gewählten  Richtung von Hand oder auch motorisch verstellt  werden.  



  Der Erfindungsgegenstand ist in der nachstehen  den Beschreibung anhand einiger Ausführungsbei  spiele erläutert. Es zeigen  Fig. 1 und 2 erstes Ausführungsbeispiel in An  sicht und Draufsicht, und  Fig. 3 zweites Ausführungsbeispiel in Draufsicht.  Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Werkzeug  maschine weist einen Ständer 10 auf, der mit seinem  Fussteil auf dem Untergrund verankert ist. Auf sei  ner Oberseite ist eine waagerechte, langgestreckte  Werkstück-Aufspannfläche 10a eingearbeitet. Die  üblichen Nuten der Aufspannfläche 10a dienen zum  Festspannen eines Werkstückes, im Darstellungsfalle  z. B. eines Gussblockes 11.

   Auf der rechten senk  rechten Seitenfläche des Maschinenständers 10 ist  eine in waagerechter Richtung sich erstreckende  schwalbenschwanzförmige Führung 10b vorgesehen,  in welcher ein mit     entsprechender    Führungsnut 12b  ausgestatteter Support 12 verschiebbar ist. Unter  halb der     Führung    10b ist am Ständer 10 noch eine  Unterstützungsfläche 10c ausgebildet, mit der eine       Gegenfläche    12c des Supports 12 zusammenwirkt.  In einer T-förmigen, senkrecht verlaufenden Füh  rungsnut 12a des Supports 12 ist ein mit entsprechen  der     Führung    14a ausgerüsteter Getriebekasten 14  verschiebbar geführt.

   In bzw. an dem Kasten 14 sind  die nicht näher dargestellten Antriebs-, Steuer- und  Schaltmittel bekannter Art und Wirkung unterge  bracht. Auf der Oberseite des Getriebekastens 14 ist  ein Spindelbock 16 in waagerechter, zur Führung  10b, 12b im rechten Winkel stehender, schwalben  schwanzförmiger Führung 14b verschiebbar geführt.  Im Spindelbock 16 lagert die das Werkzeug, z. B.  einen Fräser 18 tragende Spindel 20. Dieselbe wird  durch Getriebemittel bekannter Art angetrieben, die  im Getriebekasten 14 und im Spindelbock 16 unter  gebracht sind. Als     Antriebsquelle    dient ein Antriebs  motor 14c.

   Die Spindel 20 ist im Darstellungsfalle  so im Spindelbock 16 angeordnet, dass sie aus dem  selben zusammen mit ihrer Lagerhülse 20a heraus  fahrbar ist, und zwar in einer Richtung, die parallel  zu der Verschieberichtung des Spindelbockes 16 ver  läuft.  



  Die Verstell- und Zustellbewegungen der ver  schiebbaren Maschinenteile sind in bekannter Weise  maschinell steuerbar. Ausserdem sind noch Hand  verstellmittel vorgesehen, und zwar ein Handrad 10d  zum Längsverschieben des Supports 12 auf dem Ma  schinenständer 10, ein Handrad 12d zum Höhen  verschieben des Getriebekastens 14 gegenüber dem  Support 12, ein Handrad 14 zum Verschieben des  Spindelbockes 16 gegenüber dem Getriebekasten 14  und ein Handrad 16d zum Verschieben der Werk  zeugspindel 20 gegenüber dem Spindelbock 16.  



  Auf der linken Seite des Maschinenständers 10  ist eine zur Führung 10b spiegelbildliche Führung  10b' vorgesehen, in welcher eine der erstbeschrie-    benen Einheit spiegelbildlich gleichgestaltete Bearbei  tungseinheit 12', 14' und 16' angebracht ist. Auf  dem Spindelbock 16' der zweiten Bearbeitungsein  heit ist noch ein abnehmbarer Bohrkopf 22 mit senk  recht stehender Bohrspindel 22a vorgesehen.  



  Die beschriebene Werkzeugmaschine ist demge  mäss mit einem feststehenden Arbeitstisch ausge  rüstet, dem zwei an den Tischlängsseiten angeord  nete Bearbeitungseinheiten zugeordnet sind, von de  nen jede für sich allein in den drei Koordinatenrich  tungen gegenüber dem Arbeitstisch verstellbar ist.  Darstellungsgemäss fräst beispielsweise der Stirnfrä  ser 18 der ersten Bearbeitungseinheit einen waage  rechten Schlitz an der rechten Längsseite des Ar  beitsstückes 11, während zugleich sowie unabhängig  davon durch den Fingerfräser 22b der zweiten Be  arbeitungseinheit an der oberen Fläche des Arbeits  stückes eine T-förmige Nut mit senkrechtem Aus  laufloch eingearbeitet wird.

   Es ist einleuchtend, dass  die Zeitspanne für die Gesamtbearbeitung des Ar  bcitsstückes bei einer derart aufgebauten Werkzeug  maschine nur durch die Zeitspanne für den längsten  Bearbeitungsgang bestimmt wird. Alle bei den be  kannten Maschinen unvermeidlichen, durch Um  schaltung,     Umspannung    oder dergleichen bedingten  Stillstandzeiten in der Bearbeitung entfallen hier voll  kommen, so dass bei der erfindungsgemässen Werk  zeugmaschine die Bearbeitung des Arbeitsstückes  durch die Bearbeitungseinheiten ohne Unterbrechung  und somit rasch und wirtschaftlich durchgeführt wer  den kann.  



  Der     Erfindungsgedanke    ist nicht auf das eben er  läutert-- Ausführungsbeispiel beschränkt. Man kann  vielmehr den Aufbau der Werkzeugmaschine in bezug  auf Anzahl der Bearbeitungseinheiten und ihre räum  liche Anordnung den jeweiligen Betriebsverhältnissen  anpassen. Bei der Bauart nach     Fig.    3 ist beispiels  weise zur Bearbeitung von sehr langen     Arbeitsstük-          ken,    wie Säulen 111 oder dergleichen, ein langer  Arbeitstisch 110 vorgesehen, der wie bei der ersten  Ausführungsform an beiden Längsseiten waagerechte  Führungen 110b, 110b' aufweist. An jeder Längs  seite des     Aufspanntisches    sind nun zwei Bearbei  tungseinheiten untergebracht, die im Aufbau den  erstbeschriebenen Einheiten gleichen.  



  Die einander gegenüberstehenden Bearbeitungs  einheiten 112, 114, 116 und 112', 114', 116' sind  dabei in der Weise getriebemässig geschaltet, dass  sie mit der gleichen     Geschwindigkeit    und in gleicher  Richtung (Pfeil A) in ihren Führungen gleiten. Die  Werkzeugspindeln 120 und 120' beider Bearbeitungs  einheiten können somit derart miteinander gekup  pelt sein, dass sie einen auf einem Dorn 118a ange  brachten, die Oberseite des Arbeitsstückes 111 be  arbeitenden     Fräsersatz    118 tragen. Dabei wird bei  spielsweise der Drehantrieb des     Fräsersatzes    118  durch die Spindel 120 bewerkstelligt, während die  Spindel 120' nur als Gegenlager dient.

   Es kann aber  für Arbeiten     m't    besonders grosser     Spanabnahme         auch die Spindel 120' zum Drehantrieb des Fräser  satzes 118 zusätzlich herangezogen werden.  



  Zur genauen Ausrichtung der beiden gegenüber  stehenden Bearbeitungseinheiten ist es vorteilhaft,  einen Balken 122 zu     verwenden,    welcher in Führun  gen an den Oberseiten der beiden Spindelböcke 116,  116' eingeschoben wird und sich brückenartig über  das Arbeitsstück 111 erstreckt. Der Balken 122  nimmt in zwei     Lagerböcken    122a,<I>122b</I> den Dorn  118a beiderseits des Fräsersatzes 118 zur weiteren  Abstützung auf. Für Bearbeitungsfälle, bei denen  man dagegen die Spindelböcke 116, 116' sehr nahe  aneinander stellen kann, genügen die beiden Spin  deln 120, 120' allein zur Lagerung des Werkzeugs  118, 118a, so dass die     erwähnten    Lagerböcke am  Balken 122 entfallen können.  



  Während die beiden gekuppelten Bearbeitungs  einheiten 112, 114, 116 und 112', 114', 116' die  Oberseite des Arbeitsstückes 111 bearbeiten, fräst  ein Stirnfräser 118" der dritten Bearbeitungseinheit  112", 114", 116" eine waagerechte Ausnehmung in  die rechte Seitenfläche des Arbeitsstückes 111  (Pfeil B), und die vierte Bearbeitungseinheit 112',  114', l16' stellt mit einem Fingerfräser 118' eine  waagerechte Nut in der linken Seite des Arbeits  stückes her (Pfeil C). Dabei arbeiten die beiden letzt  erwähnten Bearbeitungseinheiten unabhängig vonein  ander und auch unabhängig von den beiden     gekup-          pelten    Bearbeitungseinheiten.  



  Es sei noch abschliessend erwähnt, dass man in  Sonderfällen eine vorteilhafte Ausgangsstellung zwi  schen Arbeitsstück und Werkzeug dadurch erreichen  kann, dass die Arbeitsstück-Aufspannfläche nicht  unmittelbar am Maschinenständer, sondern auf einer  ihm gegenüber verschiebbaren und während der Be  arbeitung feststellbaren Aufspannplatte angebracht  wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Werkzeugmaschine, insbesondere zum Fräsen, Bohren oder dergleichen, mit einer Aufspannfläche für das oder die Arbeitsstücke und mindestens zwei mit Werkzeugspindeln ausgerüsteten Bearbeitungs- einheiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeits stück-Aufspannfläche an einem während der Be arbeitung unbeweglichen Maschinenteil vorgesehen ist, und dass jede Bearbeitungseinheit für sich allein in drei Koordinatenrichtungen gegenüber der Auf spannfläche verstellbar angeordnet ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Werkzeugmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine horizontale Fläche des Maschinenständers als Arbeitsstück-Aufspann fläche ausgebildet ist und an jeder der sich gegen überliegenden Seiten dieser Aufspannfläche min destens eine Bearbeitungseinheit vorgesehen ist. 2. Werkzeugmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine horizontale Fläche des Maschinenständers als Arbeitsstück-Aufspann fläche ausgebildet ist und an einer Seite dieser Auf- Spannfläche mehrere Bearbeitungseinheiten vorge sehen sind. 3. Werkzeugmaschine nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass zwecks. gemeinsamer Verstellbewegung während der Bearbeitung die Be arbeitungseinheiten kuppelbar ausgebildet sind. 4.

   Werkzeugmaschine nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks gemeinsamer Verstellbewegung während der Bearbeitung die Be arbeitungseinheiten kuppelbar ausgebildet sind. 5. Werkzeugmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Maschinenständer zur Aufspannfläche parallele, in senkrechter Ebene liegende Führungen für :einen Support aufweist, der seinerseits einen höhenverstellbaren Getriebekasten trägt, in dem in der dritten Koordinatenrichtung horizontal verstellbar der Werkzeugspindelträger ge lagert ist.