DE1265542B

DE1265542B - Nachformfraesmaschine

Info

Publication number: DE1265542B
Application number: DED40325A
Authority: DE
Inventors: Hanns Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-11-21
Filing date: 1962-11-21
Publication date: 1968-04-04
Also published as: US3192832A; GB976461A; NL300638A; CH425406A

Description

Nachformfräsmaschine Bei Nachformfräsmaschinen, auf denen sowohl die Vorbearbeitung durch Schnippen wie auch die anschließende Fertigbearbeitung durch Schlichten durchgeführt werden soll, ist eine Bauart bekannt, bei der für beide Arbeiten das gleiche Werkzeug verwendet wird (deutsche Patentschrift 840 041). Für Schrupparbeiten wird dabei die an sich in drei Koordinaten frei bewegliche und unmittelbar von Hand geführte Schlichteinrichtung durch einen Feststellarm mit dem Maschinenständer verbunden, und die Vorschub- und Zustellbewegungen sind dem Werkstücktisch zugeordnet. Diese Bauart ist für schwere Schruppbearbeitungen nicht hinreichend stabil. Denn die Schlichteinrichtung muß in sich verhältnismäßig leicht gebaut sein, um unmittelbar mit der Hand geführt werden zu können. Es ist deshalb auch schon vorgeschlagen worden, für das Schruppen und das Schlichten je ein Werkzeug vorzusehen, dem jeweils ein eigener Fühler zugeordnet ist. Die beiden Werkzeuge, die in diesem Fall dem jeweiligen Verwendungszweck besser angepaßt sind, werden wechselweise in Betriebsstellung gebracht und zu diesem Zweck in horizontalen Führungen am Maschinenständer verschoben.
Um eine Nachformeinrichtung im Wechsel mit einer anderen Bearbeitungseinrichtung in und außer Betriebsstellung zu bringen, ist auch bereits der Werkzeugträger schwenkbar, und zwar um eine vertikale Achse, ausgebildet worden (britische Patentschrift 656 751).
Im Gegensatz hierzu ist gemäß der Erfindung eine Werkzeugmaschine mit einem schwenkbaren, eine Vorbearbeitungseinrichtung und eine Schlichteinrichtung tragenden, Werkzeugkopf dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkopf um eine horizontale, oberhalb des Maschinentisches angeordnete Achse schwenkbar ausgebildet ist, und daß er mit seinen beiden Stirnseiten zwischen den zwei Ständern eines U-förmigen Maschinengestells eingespannt ist, wobei die beiden Bearbeitungseinrichtungen an zur Schwenkachse parallelen Seiten des Werkzeugkopfes angebracht sind.
Die Schwenkbarkeit des Werkzeugkopfes um eine horizontale, oberhalb des Maschinentisches angeordnete Achse ist an sich bekannt (USA.-Patentschrift 997 024), doch besitzt diese Maschine keine Nachformeinrichtungen und kein U-förmiges Maschinengestell, dessen zwei Ständer den Werkzeugkopf tragen.
Die erfindungsgemäße Maschine hat infolge der Portalform ihres Maschinengestells, durch die sie sich augenfällig von der zuletzt genannten, bekannten Maschine unterscheidet, eine sehr hohe Steifigkeit. Sowohl der Träger des Werkstückes und Modells, als auch der Werkzeugkopf ist stabil gelagert, so daß von dieser Bauart eine hohe Präzision der Nachformbearbeitung zu erwarten ist.
Ordnet man den dem Vorbearbeitungswerkzeug zugeordneten Taster unmittelbar am Maschinenständer an, so ist er in hohem Maß unabhängig von den Erschütterungen, denen das Vorbearbeitungswerkzeug und der Werkzeugkopf beim Schruppen unterworfen ist. Das ist z. B. bei Fräswerkzeugen besonders wichtig, wenn der Taster als Fühler einer automatischen Steuerung ausgebildet ist.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind das Vorbearbeitungswerkzeug und die Handschlichteinrichtung so an dem Werkzeugkopf angeordnet, daß bei betriebsbereitem Vorbearbeitungswerkzeug die Seite, welche die Handschlichteinrichtung trägt, nach oben weist. Diese Anordnung ist sehr praktisch, weil bei umgekehrter Anordnung für die Vorbearbeitung die Handschlichteinrichtung in den freien Portalraum eingeschwenkt werden müßte, ihre Abmessungen also von der beschränkten Größe dieses Raumes abhängig wären.
Bei betriebsbereit eingeschwenkter Handschlichteinrichtung weist demzufolge die Seite, welche das Vorbearbeitungswerkzeug trägt, nach unten. In dieser Stellung kann dies, besonders wenn hohe Werkstücke eingespannt sind, hinderlich sein. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist daher der Werkzeugkopf mit horizontalen Nuten zur Aufnahme des Vorbearbeitungswerkzeuges in mehreren einstellbaren Stellungen versehen. An einem der Ständer sind gleichartige Nuten vorgesehen, die mit den Nuten des Werkzeugkopfes in einer seiner Schwenkstellungen fluchten. Das Vorbearbeitungswerkzeug kann dann vom Werkzeugkopf auf den Ständer geschoben werden, so daß bei betriebsbereiter Handschlichteinrichtung die leere Aufnahmefläche dem Tisch zugewendet ist.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen F i g. 1 bis 3 eine Nachformfräsmaschine in Vorderansicht, Grundriß und Seitenansicht mit betriebsbereiter Vorfrässpindel, F i g. 4 bis 6 die gleiche Maschine in gleicher Darstellung mit betriebsbereiter Handschlichteinrichtung. An einem Maschinengestell, das aus dem Ständer 10 und dem Hilfsständer 12 besteht, ist über eine Konsole 14 ein Tisch 16 für Werkstück 18 und Modzll 20 in drei Koordinaten verschiebbar angebracht. Die Verschiebung erfolgt in bekannter Weise durch die Handräder 22 (quer), 24 (längs) und 26 (hoch). Auf dem rechten Teil des Tisches ist zur Aufnahme des Modells 20 ein Kreuztisch 28 mit den Handrädern 30 (quer) und 32 (längs) angeordnet. Im oberen Teil der Maschine ist zwischen den Ständer 10 und den Hilfsständer 12 ein Werkzeugkopf 34 um eine horizontale Achse schwenkbar eingespannt. Der Hilfsständer 12 trägt an seiner Vorderseite eine horizontale Führung 36, welche mit einer Führung 38 des Werkzeugkopfes fluchtet, auf welcher ein Spindelkopf 40 für das Vorfräswerkzeug 42 parallel zur horizontalen Schwenkachse verschiebbar ist (F i g. 1). Der Spindelkopf 40 kann in drei verschiedenen Betriebsstellungen festgestellt werden, die in F i g. 2 zum Teil gestrichelt dargestellt sind. Außerdem kann er auf die Führung 36 des Hilfsständers 12 aufgeschoben werden (F i g. 5). Bei dieser Stellung des Spindelkopfes können Werkzeuge für andere Bearbeitungen auf die Führung 38 aufgesetzt werden, wenn gemäß dem Modell z. B. Bohr-, Schleif-, Stoßarbeiten od. ä. durchzuführen sind.
Dem Vorfräswerkzeug 42 ist ein Taster 44 zugeordnet, der an einem schwenkbaren Arm 46 sitzt. Dieser Arm kann auf einer Führung 48 horizontal in gleicher Weise wie der Spindelkopf 40 verschoben werden, wobei durch eine Stange 50 ein gleichbleibender Abstand zwischen Werkzeug 42 und Taster 44 erreicht wird.
An dem Werkzeugkopf 34 ist ein Motor 52 vorgesehen, der über eine Wechselkupplung 54 und ein Schaltgetriebe 56 (F i g. 3) mit der Vorfrässpindel 42 verbunden ist. Durch das Handrad 58 kann die Vorfrässpindel gehoben und gesenkt werden. Der Hebel 60 dient zum Lockern des Werkzeugkopfes 34, wenn er verschwenkt werden soll, und zum Festklemmen. Die Schwenkung des Werkzeugkopfes ist durch zwei nicht dargestellte Anschläge begrenzt.
Auf einer wie die Führung 38 zur Schwenkachse des Werkzeugkopfes 34 parallelen Seite, die zu der Fläche der Führung 38 im rechten Winkel liegt, trägt der Werkzeugkopf eine Handschlichteinrichtung, deren Einzelheiten nur kurz beschrieben werden, da sie der Fachwelt seit langem bekannt sind. Diese Einrichtung ist am besten aus den F i g. 4 bis 6 zu erkennen. Sie besteht aus einem Balken 62, der ein Schlichtwerkzeug 64 und einen Taster 66 trägt. Der Balken 62 ist auf einem Träger 68 horizontal verschiebbar, welch letzterer mit Lenkern 70 und einem Schieber 72 ein Parallelogramm bildet. Der Schieber 72 ist in senkrechten Führungen am Werkzeugkopf 34 verschiebbar. Durch diese Einrichtung erhält der Balken 62 eine freie Beweglichkeit in allen drei Koordinatenrichtungen, wobei er stets parallel zu sich selbst verbleibt. Diese Verschiebung wird von Hand durch eine Stange 74 bewirkt, die an einem P@antographen 76 bis 82 sitzt, mit dem der Balken 62 über eine Kupplung 84 verbunden ist. Seinen Antrieb erhält das Schlichtwerkzeug 64 vom Motor 52 über Riementriebe, deren Verkleidungen mit 86 und 88 bezeichnet sind. Das Gewicht der gesamten Handschlichteinrichtung ist durch ein im Innern des Ständers 10 untergebrachtes Gegengewicht kompensiert, wobei die Kompensationswirkung durch ein Handrad 90 einstellbar ist. In F i g. 6 ist außerdem ein Handrad 92 dargestellt, durch welches über ein Schnekkengetriebe der Werkzeugkopf 34 geschwenkt werden kann.
Der Teil des Tisches 16, welcher das Werkstück 18 trägt, erstreckt sich, wie aus F i g. 3 und 6 ersichtlich ist, in den freien Raum zwischen dem Ständer 10 und dem Hilfsständer 12 hinein.
Die Maschine dient in der in F i g. 1 bis 3 dargestellten Stellung zum Vorfräsen. Dabei ist der Handschlichtapparat nach oben abgeschwenkt, und das Vorfräswerkzeug 42 befindet sich über dem Werkstück 18. Wenn der Fühler 44 als automatischer Steuerfühler ausgebildet ist, so erhält der Tisch 16 seine Bewegungen über ein nicht dargestelltes Steueraggregat, durch welches die Spindeln der Handräder 22, 24 und 26 maschinell angetrieben werden. Die Querverstellung durch die Spindel des Handrades 22 ist durch die freie Öffnung zwischen dem Ständer 10 und dem Hilfsständer 12 begrenzt. Eine Vergrößerung des Arbeitsbereiches in Querrichtung kann durch die seitliche Verschiebung des Spindelkopfes 40 in eine der drei Stellungen erreicht werden; die in F i g. 2 gezeigt sind. Der Taster 44 nimmt an diesen Verstellungen teil, so daß der Abstand zwischen Taster 44 und Werkzeug 42 stets gleichbleibt. Um schwere Werkstücke auf den Tisch 16 aufbringen zu können, wird der Spindelkopf 40 auf die Führung 36 am Hilfsständer 12 aufgeschoben und der Taster 44 nach hinten abgeschwenkt (F i g. 5).
Soll die Handschlichteinrichtung verwendet werden, was in F i g. 4 bis 6 dargestellt ist, so wird ebenfalls der Spindelkopf 40 auf die Führung 36 aufgeschoben, der Taster 44 nach hinten abgeschwenkt, und alsdann durch das Handrad 92, Werkzeugkopf 34 um 90° geschwenkt, wodurch die Handschlichteinrichtung in Betriebsstellung kommt. Durch Betätigen der Wechselkupplung 54 wird der Antrieb von dem Schaltgetriebe 56 auf den Riementrieb der Schlichtspindel 64 umgeschaltet.

Claims

Patentansprüche: 1. Nachformfräsmaschine mit einem schwenkbaren, eine Vorbearbeitungseinrichtung und eine Schlichteinrichtung tragenden Werkzeugkopf, durch dessen Schwenkung wechselweise eins der Werkzeuge in Betriebslage gebracht werden kann; dadurch gekennzeichnet, daßderWerkzeugkopf (34), wie bei Fräsmaschinen ohne Nachformeinrichtung bekannt, um eine horizontale, oberhalb des Maschinentisches (16) angeordnete Achse schwenkbar ausgebildet ist, und daß er mit seinen beiden Stirnseiten zwischen den zwei Ständern (10, 12) eines U-förmigen Maschinengestells eingespannt ist, wobei die beiden Bearbeitungseinrichtungen an zur Schwenkachse parallelen Seiten des Werkzeugkopfes (34) angebracht sind.
2. Nachformfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse gegenüber der Aufnahmefläche des Tisches (16) zurückgesetzt angeordnet ist.
3. Nachformfräsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkopf (34) mit horizontalen Nuten (38) zur Aufnahme der Vorbearbeitungseinrichtung (40, 42) in mehreren einstellbaren Stellungen versehen ist und daß an einem der Ständer (12) gleichartige Nuten (36) vorgesehen sind, die mit den Nuten (38) des Werkzeugkopfes in einer seiner Schwenkstellungen fluchten.
4. Nachformfräsmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der für das Werkstück bestimmte Teil des Tisches (16) sich bis in den Raum zwischen Ständer (10) und Hilfsständer (12) erstreckt und daß der Horizontalabstand vom Ständer beim Werkzeug (42, 64) in seiner Betriebsstellung kleiner ist als beim Taster (44, 66). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 840 041; österreichische Patentschrift Nr. 218 336; britische Patentschrift Nr. 656 751; USA.-Patentschriften Nr. 1539 471, 997 024; Zeitschrift Engineering, vom 7. August 1953, S.185.