DE20202998U1 - Work table for milling and turning - Google Patents
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BEETZ & PARTNER Dipl.-Ing. R. BEETZsen. (1926-1991)BEETZ & PARTNER Dipl.-Ing. R. BEETZsen. (1926-1991)
Dr.-Ing. R. BEETZ jun. (1969-2000) PatentanwälteDr.-Ing. R. BEETZ jun. (1969-2000) Patent Attorney
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112-57.846G 26. Februar 2002112-57.846G 26 February 2002
DECKEL MAHO Pfronten GmbH D-87459 PfrontenDECKEL MAHO Pfronten GmbH D-87459 Pfronten
Die Erfindung betrifft einen Werkstücktisch zur Fräs- und Drehbearbeitung von relativ schweren und sperrigen Werkstücken, mit einem formsteifen Unterbau, einem auf dem Unterbau in einem Ringlager drehbar gelagerten Rundtisch, einem Antriebsaggregat zum Verdrehen des Rundtisches und einer hydraulisch betätigbaren Klemmeinrichtung zum Fixieren des Rundtisches im Fräsbetrieb, die mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilte federbelastete Kolben-Zylinder-Einheiten und ein mit dem Rundtisch verbundenes ringförmiges Klemmelement aufweist.The invention relates to a workpiece table for milling and turning relatively heavy and bulky workpieces, with a dimensionally stable substructure, a rotary table rotatably mounted on the substructure in a ring bearing, a drive unit for rotating the rotary table and a hydraulically actuated clamping device for fixing the rotary table during milling operation, which has several spring-loaded piston-cylinder units evenly distributed over the circumference and an annular clamping element connected to the rotary table.
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Aus der DE 199 46 424 A ist ein derartiger Werkstücktisch bekannt, der allerdings nicht für die kombinierte Fräs- und Drehbearbeitung von schweren sperrigen Werkstücken in nur einer Aufspannung eingesetzt wird. Der Unterbau weist eine relativ große zentrale Ausnehmung für ein herkömmliches Antriebsaggregat sowie eine äußere Umfangswand auf, in welcher mehrere hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten achsparallel montiert sind. Auf der Oberfläche dieser Umfangswand ist ein Klemmring befestigt, der aus einer scheibenförmigen Basis sowie aus über den Umfang gleichmäßig verteilten vertikal abgewinkelten Laschenpaaren besteht, die mit ihren verdickten Enden in eine an der Unterseite des Rundtisches ausgebildete konzentrische Ringnut eingreifen. Zwischen jedem Laschenpaar befindet sich ein Klemmkonus, der am äußeren Ende einer Kolbenstange der jeweiligen Kolben-Zylinder-Einheit befestigt ist. Durch Betätigen dieser Einheit wird der Klemmkonus zwischen die beiden Laschen eingezogen, wodurch diese gespreizt und an die Wandungen der Ringnut angedrückt werden, so daß eine Klemmung und damit eine Fixierung der Tischplatte gegenüber dem Unterbau zustande kommt.A workpiece table of this type is known from DE 199 46 424 A, although it is not used for the combined milling and turning of heavy, bulky workpieces in a single clamping. The substructure has a relatively large central recess for a conventional drive unit and an outer peripheral wall in which several hydraulic piston-cylinder units are mounted parallel to the axis. A clamping ring is attached to the surface of this peripheral wall, which consists of a disk-shaped base and pairs of vertically angled tabs evenly distributed around the circumference, the thickened ends of which engage in a concentric ring groove formed on the underside of the rotary table. Between each pair of tabs there is a clamping cone, which is attached to the outer end of a piston rod of the respective piston-cylinder unit. By operating this unit, the clamping cone is pulled between the two tabs, causing them to spread and be pressed against the walls of the annular groove, so that a clamping and thus a fixation of the table top to the substructure is achieved.
Ferner ist z.B. aus der DE 199 18 082 A ein Werkstücktisch einer Universal-Fräsmaschine bekannt, der zur Fräs- und Drehbearbeitung von relativ schweren sperrigen Werkstücken konzipiert ist. Dieser Werkstücktisch weist einen als Konsole ausgebildeten Unterbau mit einem radial außen liegenden Ringraum auf, in welchem ein sogenannter Torque-Motor als Direktantrieb für einen Drehtisch angeordnet ist. Der Torque-Motor besteht aus einem radial inneren Statorring, der über eine Kühlplatte mit der Innenwandung des Ringraumes fest verbunden ist. Ein radial äußerer Rotorring ist mit seiner Ober-Furthermore, a workpiece table of a universal milling machine is known from DE 199 18 082 A, for example, which is designed for milling and turning relatively heavy, bulky workpieces. This workpiece table has a substructure designed as a console with a radially outer annular space in which a so-called torque motor is arranged as a direct drive for a rotary table. The torque motor consists of a radially inner stator ring, which is firmly connected to the inner wall of the annular space via a cooling plate. A radially outer rotor ring is connected with its upper
seite am Drehtisch befestigt, welcher über eine Lageranordnung auf dem Unterbau drehbar abgestützt ist. Der hier verwendete Torque-Motor kann ein für die Drehbearbeitung ausreichend hohes Drehmoment entwickeln und den Drehtisch zusammen mit einem aufgespannten Werkstück mit Drehzahlen von einigen 100 U/min antreiben. Für den Fräsbetrieb erfolgt die Fixierung des Drehtisches in den vorgegebenen Winkelpositionen ebenfalls durch den Torque-Motor. In bestimmten Bearbeitungsfällen, z.B. beim Frässchruppen, ist die Fixierung des Werkstückes allein durch den Antriebsmotor nicht ausreichend. Ein ähnlich konzipierter Werkstücktisch zur Dreh- und Fräsbearbeitung von groß volumigen Werkstücken und elektrischem Direktantrieb des Drehtisches ist in der WO 96/09913 beschrieben.side of the rotary table, which is supported on the base by a bearing arrangement so that it can rotate. The torque motor used here can develop a sufficiently high torque for turning and can drive the rotary table together with a clamped workpiece at speeds of several hundred rpm. For milling, the rotary table is also fixed in the specified angular positions by the torque motor. In certain machining cases, e.g. rough milling, fixing the workpiece by the drive motor alone is not sufficient. A similarly designed workpiece table for turning and milling large-volume workpieces and direct electric drive of the rotary table is described in WO 96/09913.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Werkstücktisch zu schaffen, der eine Komplettbearbeitung von großen sperrigen Werkstücken durch Fräs- und Drehbearbeitung in einer Aufspannung ermöglicht und eine sichere genaue Fixierung des Drehtisches mit dem Werkstück auch unter hohen Arbeitsbelastungen durch das Fräswerkzeug gewährleistet.The object of the invention is to create a workpiece table of this type which enables complete machining of large, bulky workpieces by milling and turning in one clamping and ensures secure, precise fixation of the rotary table with the workpiece even under high workloads from the milling tool.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Klemmelement eine horizontale mit seinem Rand am Rundtisch befestigte Ringscheibe ist, die zwischen die Klemmstücke der Kolben-Zylinder-Einheiten und ein am Unterbau ausgebildetes Auflager eingreift. This object is achieved according to the invention in that the clamping element is a horizontal ring disk fastened by its edge to the rotary table, which engages between the clamping pieces of the piston-cylinder units and a support formed on the substructure.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung besteht die Ringscheibe aus einem äußeren durchgehenden Rand und einer Viel-According to an expedient embodiment of the invention, the ring disc consists of an outer continuous edge and a multiplicity
zahl von radial inneren Laschen, die durch radiale Blindschlitze gegeneinander beabstandet sind. Vorzugsweise haben zumindest die Laschen der Ringscheibe eine konstante Dicke von nur wenigen Millimetern, wobei die Ringscheibe aus einem Hartmetall besteht.number of radially inner tabs which are spaced apart from one another by radial blind slots. Preferably, at least the tabs of the ring disk have a constant thickness of only a few millimeters, the ring disk being made of a hard metal.
Weiter Vorzüge und Besonderheiten lassen sich der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung entnehmen. Es zeigen:Further advantages and special features can be found in the following description of an embodiment of the invention shown in the drawing. They show:
Fig. 1 einen zur Fräs- und Drehbearbeitung konzipierten Werkstücktisch im schematischen Axialschnitt;Fig. 1 shows a workpiece table designed for milling and turning operations in a schematic axial section;
Fig. 2 vergrößert einen Ausschnitt des Werkstücktisches nach Fig. 1 mit der Klemmeinrichtung;Fig. 2 shows an enlarged section of the workpiece table according to Fig. 1 with the clamping device;
Fig. 3 die Klemmringscheibe in Draufsicht.Fig. 3 the clamping ring disc in top view.
Der in Fig. 1 dargestellte Werkstücktisch enthält einen formsteifen Unterbau 1 mit einem zentralen Durchbruch 2, in dessen oberen Endteil eine Drehdurchführung 3 eines Kühlmittelsystems angeordnet ist. Auf dem im wesentlichen zylindrischen Unterbau 1 ist in einem zweireihigen Ringlager 5 ein Rundtisch 4 drehbar gelagert, in dessen Tischplatte 6 herkömmliche Spannuten 7 eingearbeitet sind. Die in Draufsicht kreisförmige Tischplatte 6 hat einen Durchmesser von über 500 mm und ist zur genauen und verzugsfreien Einspannung von relativ schweren und sperrigen Werkstücken zur Fräsbearbeitung sowie auch zur Durchführung von Dreharbeiten ausgelegt.The workpiece table shown in Fig. 1 contains a rigid substructure 1 with a central opening 2, in the upper end part of which a rotary feedthrough 3 of a coolant system is arranged. A rotary table 4 is rotatably mounted on the essentially cylindrical substructure 1 in a two-row ring bearing 5, in the table top 6 of which conventional chip grooves 7 are incorporated. The table top 6, which is circular in plan view, has a diameter of over 500 mm and is designed for the precise and distortion-free clamping of relatively heavy and bulky workpieces for milling and also for carrying out turning work.
f: =f: =
Als Drehantrieb für den Rundtisch 4 dient ein leistungsstarker Torque-Motor 8, der in einem radial äußeren im Unterbau 1 ausgebildeten Ringraum 9 angeordnet ist. Der in Form eines schmalen längeren Ringes ausgebildete Stator 10 dieses Torque-Motors 8 ist über einen mit Kühlkanälen versehenen Kühlring 11 großflächig an der äußeren Umfangswand des Ringraums 9 befestigt. Radial innen am Stator 10 befindet sich der ebenfalls in Form eines langgestreckten relativ schmalen Ringes ausgebildete Rotor 12, der mit seiner oberen Stirnseite in einer Ringausnehmung des äußeren breiten Lagerrings 13 befestigt ist. Mit dem Rotor 12 ist innenseitig ein Kühlring 14 fest verbunden, der eine von Rippen unterteilte Kühlkammer 15 am Rotor 12 begrenzt. Diese Kühlkammer 15 wird über Kanäle 16 mit Kühlflüssigkeit aus dem Kühlsystem der Maschine beaufschlagt. Ein Abschnitt des Kanals 16 führt durch den äußeren Lagerring 13 des Ringlagers 3, das damit ebenfalls gekühlt wird.A powerful torque motor 8 serves as the rotary drive for the rotary table 4 and is arranged in a radially outer annular space 9 in the base 1. The stator 10 of this torque motor 8, which is designed in the form of a narrow, longer ring, is attached over a large area to the outer peripheral wall of the annular space 9 via a cooling ring 11 provided with cooling channels. Radially inside the stator 10 is the rotor 12, which is also designed in the form of an elongated, relatively narrow ring and is attached with its upper end face in a ring recess in the outer, wide bearing ring 13. A cooling ring 14 is firmly connected to the inside of the rotor 12 and delimits a cooling chamber 15 on the rotor 12 that is divided by ribs. This cooling chamber 15 is supplied with coolant from the machine's cooling system via channels 16. A section of the channel 16 leads through the outer bearing ring 13 of the ring bearing 3, which is thus also cooled.
Der in Fig. 1 dargestellte Werkstücktisch ist mit einer Klemmeinrichtung 20 zum Fixieren des Rundtisches 4 in vorbestimmten Winkellagen ausgestattet, die im Folgenden anhand der Fig. 2 im einzelnen beschrieben wird. An einem nach unten weisenden Ringsteg 21 der Tischplatte 6 ist eine dünnwandige hochfeste Klemmscheibe 22 mit ihrem äußeren Rand 23 durch eine Vielzahl von Schraubbolzen befestigt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, hat diese Ringscheibe einen durchgehenden Rand 23 und eine Vielzahl von nach radial innen vorstehenden etwa viereckigen Laschen 24, die durch radial Blindschlitze 25 voneinander beabstandet sind. Diese ein Klemmelement bildende Ringscheibe besteht aus einem Hartmetall und hat eine konstante Dicke von einigen Millimetern. Die Laschen 24 der Ringscheibe 22The workpiece table shown in Fig. 1 is equipped with a clamping device 20 for fixing the rotary table 4 in predetermined angular positions, which is described in detail below with reference to Fig. 2. A thin-walled, high-strength clamping disk 22 is fastened by its outer edge 23 to a downward-facing ring web 21 of the table top 6 by a plurality of screw bolts. As can be seen from Fig. 3, this ring disk has a continuous edge 23 and a plurality of approximately square tabs 24 projecting radially inwards, which are spaced apart from one another by radial blind slots 25. This ring disk, which forms a clamping element, is made of a hard metal and has a constant thickness of a few millimeters. The tabs 24 of the ring disk 22
• ··
• · a · a ·· a · a ·
sind mit geringem Spiel oberhalb eines am Unterbau 1 ausgebildeten Auflagers 26 positioniert, das eine ebene oberseitige Klemmfläche besitzt. In einer mit dem Unterbau durch Schrauben 27 fest verbundenen kreisrunden Platte 28 sind eine vorbestimmte Anzahl von KoI-ben-Zylidner-Einheiten 30 angeordnet, die jeweils einen mit einem oberen Ringkragen versehenen Kolben 31 sowie ein in einem gesonderten Raum 32 angeordnetes Tellerfederpaket 33 aufweisen. Dieses Tellerfederpaket ist über einen zentralen Bolzen 34 mit dem Kolben 31 fest verbunden, an dessen Unterseite ein seitlicher Ansatz 35 ausgebildet ist, der oberhalb der elastisch verformbaren Laschen 24 der Ringscheibe 22 positioniert ist.are positioned with a small amount of play above a support 26 formed on the base 1, which has a flat clamping surface on the top. A predetermined number of piston-cylinder units 30 are arranged in a circular plate 28 which is firmly connected to the base by screws 27, each of which has a piston 31 provided with an upper ring collar and a disc spring assembly 33 arranged in a separate space 32. This disc spring assembly is firmly connected to the piston 31 via a central bolt 34, on the underside of which a lateral projection 35 is formed, which is positioned above the elastically deformable tabs 24 of the ring disk 22.
Das Tellerfederpaket 33 hält den Kolben 31 in seiner in Fig. 2 dargestellten angehobenen Stellung. Zum Festklemmen der Tischplatte 6 auf dem Unterbau 1 wird jeder Kolben-Zylinder-Einheit 30 Druckflüssigkeit über eine in den Unterbau eingebaute Patrone 38 und Druckkanäle 39 zugeführt, wodurch der Kolben gegen die Kraft des Tellerfederpakets 33 nach abwärts bewegt wird und das angeformte Klemmstück 35 die jeweils darunter befindliche Lasche 24 der Ringscheibe 22 gegen die Fläche des Auflagers 26 drückt. Damit erfolgt eine hochfeste Fixierung der Spannplatte 6 in der jeweils gewünschten Winkelposition. Wesentlich dabei ist, daß durch die elastische Verformung der Laschen 24 der Ringscheibe 22 die von den Kolben-Zylinder-Einheiten erzeugten Kräfte nicht bzw. nur in äußerst geringem Maße in den Rundtisch eingeleitet werden, so daß die Bearbeitungsgenauigkeit durch z.B. Verzugserscheinungen der Spannplatte nicht beeinträchtigt werden.The disc spring assembly 33 holds the piston 31 in its raised position shown in Fig. 2. To clamp the table top 6 onto the base 1, each piston-cylinder unit 30 is supplied with hydraulic fluid via a cartridge 38 and pressure channels 39 built into the base, whereby the piston is moved downwards against the force of the disc spring assembly 33 and the molded clamping piece 35 presses the tab 24 of the ring disk 22 located underneath against the surface of the support 26. This results in a highly stable fixation of the clamping plate 6 in the desired angular position. It is important that the elastic deformation of the tabs 24 of the ring disk 22 means that the forces generated by the piston-cylinder units are not introduced into the rotary table or are introduced only to a very small extent, so that the machining accuracy is not impaired by, for example, distortion of the clamping plate.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise die Klemmeinrichtung auch mit größerem oder kleinerem radialen Abstand zur Drehachse angeordnet werden.The invention is not limited to the embodiment shown. For example, the clamping device can also be arranged with a larger or smaller radial distance from the axis of rotation.
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Legal Events
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| R079 | Amendment of ipc main class |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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| R071 | Expiry of right | ||
| R071 | Expiry of right |