DE7316008U - Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die Neuerung betrifft eine Werkzeugmaschine mit verfahrbarem Maschinenständer, Schlitten od. dgl., der auf horizontalen Fünrungsbahnen und an lotrechten Führungsbahnen seitlich hydrostatisch abgestützt ist und zur weiteren Abstützung zusätzlich eine horizontale Führungsbahn untergreift.

Werkzeugmaschinen mit verfahrbaren Baukörpern der erwähnten Art ergeben sich durch die hydrostatische Abstützung des verschiebbaren Baukörpers Schwierigkeiten insofern, daß die Verschiebebewegungen atrf den horizontalen Suhmiermittelfilmen und an den seitlichen Schmiermittelfilmen nahezu reibungs- und dämpfungsfre? vonstattengehea und daß wegen der erforderlichen Schmieimittelfilmdicke die Führung eins gewisse Nachgiebigkeit besitzt, was geringfügige Verlagerungen des bewegten Baukörpers zur Folge hat, wenn, wie im Falle einer spanabhebenden Bearbeitung,, schlagartig und stoßweise Bearbeitungskräfte wirksam werden. Dabei ist insbeson-

dere zu berücksichtigen, daß die Kräfte In Bewegungsrichtung nicht unmittelbar Im Bereich des Vorschubelemente, z.B. der Gs??isd.55pi??i?.s?3. wirksam >*ei*d.eni «oBd«i*n vielmelu? über einen Hebelarm an den Führungsbahnen angreifen. Somit 1st das Gesamtsystem an der Stelle des Werkzeuges verhältnismäßig nachgiebig, so daß den Genauigkeiten der Berarbeitung Grenzen gesetzt sind.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde« den Bewegungsspielraum im Bereich der Führungen zu verringern und zwischen der untergriffenen Führungsbahn und der zugeordneten Stützfläche des Maschinenständers, Schlittens oder sonstiger bewegter Maschinenkörper eine Reibung zu gewährleisten, so daß beim Auftreten stoßarti :«r Kräfte eine Abstützung erfolgt, um so die Nachgiebigkeit des Systems zu verringern und die Steifigkeit des gesamten Systems zu erhöhen.

Als Lösung sieht die Neuerung vor, daß zwischen der untergriffenen Führungsbahn und der zugeordneten Stützfläche des Maschinenständers, Schlittens od. dgl. auf letzterer eine mit einem solchen Reibbelag, dessen Reibwert bei allen Geschwindigkeiten nahezu konstant ist, z.B. Polyoxmethylen, beschichtete Anpreßleiste, gegenüber der Stützfläche horizontal unverschiebbar, angeordnet ist, die hydraulisch an die untergriffene Führungsbahn anpreßbar ist.

Hierdurch int erreicht, daß sowohl die obere Führungsbahn als auch die seitlichen Führungsbahnen den Maschinenständer, Schlitten od. dgl. hydrostatisch abstützen, also sich zwischen den Führungebannen und den zugeordneten Stützflächen ein Flüssigkeitspolster findet, während ein solches Flüssigkeitspolster zwischen der untergriffenen Führungsbahn und der zugeordneten Stützfläche des Maschinenständers, Schlittens od. dgl. entfällt,, vielmehr die Stützfläche über eine zwischengeschaltete Leiste mit der untergriffenen Führungsbahn in Kontakt kommt, wobei die Leiste gegen die Führungsbahn nachstellbar ist und eine Oberfläche mit besonderen Eigenschaften aufweist, nämlich bei allen Geschwindigkeiten einen nahezu konstanten

Fj»ibwert gewährleistet. Stoßartig auftretende Kräfte werden somit unmittelbar in die untergriffene Führungsbahn eingeleitet und siäs Ssitssvtrstellur^ e.v? ein Minimum haeohrgakt. wobei sich insbesondere dAe Hebelwirkung verringert, wobei die Hebellängen durch die Abstände zwischen dem Angriffspunkt des Vorschubelementes am bewegten Maschinenteil, dem Angriffspunkt von Bearbeitungsschnittkräften und dem Angriffspunkt der durch den Reibbelag aufgebrachten Reibkräfte' bestimmt ist.

Im einzelnen kann nach der Neuerung vorgesehen sein, daß die Anpreßleiste auf der der Stutzfläche zugekehrten Seite mindestens eine mit Druckmittel beaufschlagbare Druckkammer aufweist, in der sich ringsherum eine Abdichtung der Fuge zwischen Stützfläche «ad AnpreSlelste erstreckt. Vird in die Druckkammer Druckmittel eingebracht, se erfährt die AsprÄßleiste mit ihrem Reibbelag eine AndrUckung an die untergriffene Führungsbahn, wobei der Anpreßdruck über ein Druckminderventil odv dgl. eingestellt werden kann, um durch die Veränderung des Pumpendruckes der Hydrostatik über ein Druckbegrenzungsventil die Spalthöhe zwischen den Gleitflächen der Tragbahn festzulegen, bzw. die Schiefstellung des Maschinenständers oder Schlittens zu berücksichtigen und schließlich die Anpreßkraft, bzw. die Reibkraft einzustellen.

Die gleiche Wirkung läßt sich neuerungsgemäß dadurch erzielen, daß die Stützfläche eine Ausnehmung mit den Längs- und Breitenabmessungen der Anpreßleiste aufweist, in welche die Anpreßleiste mit einer herusgrelfenden Abdichtung eingesetzt ist und die zum Anheben der Anpreßleiste mit Druckmittel beaufschlagbar ist. Es liegt also die Anpreßleiste formschlüssig in einer Ausnehmung, aus der sie mit dem gewünschten Druck um das erforderliche Maß hydraulisch heraushebbar ist, um so die SpalthShe an der oberen Führungsbahn und die Reibkraft einzustellen.

Nach einer anderen $Φ460Φ8^ dprj|feuerung kann vorgesehen

sein, daß In der Stützfläche über deren Länge eine Vielzahl von Zylinderausnehmungen angeordnet 1st, In welche die Anpreßleiste alt daran angeordneten Kolbenstutzen eingreift unl vslchs glsichsäSig sit Druckmittel t>ö«üxscLila«b«r sind. £s sind somit gewissermaßen über die Länge der Stutzleiste mehrere, mit Druckmittel beaufschlagte Zylinder in der Stützfläche angeordnet, in welche die Anpreßleiste mit Kolbenstatzen eingreift, um so das Anheben der Leiste zu bewirken und den Anpreßdruck und die Reibkraft festzulegen.

In der Zeichnung sind AuefUhrungsbeispiele nach der Neuerung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Werkzeugmaschine mit horizontal verfahrbarem Maschinenständer,

Fig. 2 im Schnitt in vergrößerter Darstellung die vordere Führung des naechinenständers*

Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie jlII-III der Fig. 2 mit einer Abänderung der unteren Führung,

Fig. 4 im Schnitt in vergrößerter Darstellung einen Schritt quer zu Flg. 3 und

Fig. 5 einen Schnitt ähnlich dem nach Fig. 4 in anderer

Ausgestaltung der die untere Führungsbahn untergreifenden Stützfläche mit schematischer Darstellung der Druckmittelzufuhr.

Die Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Werkzeugmaschine, deren Maschinenständer 1 auf dem Maschinenbett 2 verschiebbar aufsitzt. Der Maschinenständer 1 trägt den auf- und abbewegbaren Support 4 und ist senkrecht zur Zeichenebene aaf dem Maschinenbett 2 für die Bearbeitung eines Werkstückes hin und her verschiebbar. An dea Support 4 1st das Werkzeug befestigt, an dem die Schnittkräfte angreifen.

dia Figs 1 d*iitlißfc macht; ist der Maguhiriyjn+g»«»^·»» *

beiden Seiten des Maschinenbetts 2 mehrfach abgestützt und geführt. XkIe Verschiebekraft für die Hin- und Herverschiebung

des Maschinenständers 1 greift an der Stelle 5 an. Dsr Abstand von dieser Angriffsstelle 5 und dem Bearbeitungswerkzeug für das Werkstück bildet einen Hebelarm, so daß ein stoßartiger Kraftangriff am Werkzeug eine SuhieiatellunR des Maschinenständern 1 verursachen kann, wenn die Abstützung des Maschinenständers 1 auf dem Maschinenbett 2 ausschließlich hydrostatisch erfolgt, was an sich wünschenswert ist, um die Verschiebebewegungen möglichst reibungs- und verschleißfrei durchzuführen.

Wie Insbesondere die Fig. 2 erkennen läßt, sind in die Führungsbahnen 6, 7, 8 des Maschinenständers 1 Schmiermitteldrucktaschen 9, 10 und 11 eingearbeitet, womit die Führungsbahn 7 eine hydrostatische Abstützung und die seitlichen Führungsbahnen 6 und 8 gleichfalls eine hydrostatische Abstützung erfahren, sich also zwischen den Abstutzflächen 12, 13 und des Führungsprofils 13 des Maschinenbetts 2 ein Schmierfilm hestlmater Dicke aufbaut. Der zusätzlichen Abstützung dient die die Stützfläche 30 des Führungsprofils 15 untergreifende Führungsleiste 17t die mit dem Maschinenständer 1 fest verbunden ist. In die Führungsleiste 17 ist eine Tasche 18 eingearbeitet, welche der Aufnahme mindestens einer Anpreßleiste gemäß Fig. 5 dienen kann.

Nach Flg. 3 ist auf eine Aufnahmetasche 18 verzichtet, vielmehr erstreckt sich unmittelbar zwischen der oberen Stützfläche der Führungsleiste 17 und der Führungsbahn 16 des Führungsprofils 15 eine Anpreßleiste 19, welche auf ihrer Oberseite mit dem Reibbelag 20 beschichtet ist. Dabei handelt es sich um einen solchen, bei dem der Reibwert bei allen Geschwindigkeiten nahezu konstant ist, z.3. Polyoxmethylen. Dessen Reibungsverhalten vermeidet die sogenannten stick-slip-Bewegungen, gewährleistet somit ein stabiles System und vermeidet bei entsprechendem Andrücken die erwähnten Seitenverstellungen des Maschinenständers 1. Für das Anpressen dar Anpreßleiste 19 ist in df *en Unterseite eine sich über den größten Teil der Länge erstreckende Ausnehmung 21 eingearbeitet, in welcher sich ringsherum eine Abdichtung 22 erstreckt, so daß durch die

Bohrung 23 eingeleitetes Druckmittel nicht aus der Ausnehmung 21 entlang der Führungsleiste 17 austreten kann. Das eingeleitete Druckmittel hebt die Anpreßleiste 19 an und drückt mit dem Reibbelag 20 gegen die Führungsbahn 16, wobei der aufgebrachte Druck den jeweiligen Kraftangriffsverhältnissen angepaßt werden kann.

Die Fig. 4 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Schnitt quer zur Fig. 3, wobei di© Führungsbahnen und Stützflächen entsprechend Fig. 2 angeordnet sind. Sie sind daher auch mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Abweichend von der Fig. 3 ist die Anpreßleiste 19 mit mehreren Bohrungen 24 versehen, so daß eine gewisse Druckmittelmenge aus der Ausnehmung 21 an die Führungsbahn 16 des Führungsprofils 15 austreten kann und somit eine gewisse Schmierung gewährleistet.

Statt die Anpreßleisten 19 mit sich einer nahezu über die ganze Länge erstreckenden Ausnehmung 21 zu versehen, ist eine Unterteilung der Ausnehmung 21 in Einzalausnehmungen möglich, die jeweils gemeinsam mit Druckmittel versorgt werden, um die Anpreßleiste 19 an die Führungsbahn 16 anzudrucken. Auch im Sinne dieser Ausführungsform kann die Fig. 4 verstanden werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 erstreckt sich in der Stützfläche 30 der Leiste 17 eine der Tasche 1Θ nach Fig. 2 entsprechende Ausnehmung 25» deren Länge und Breite der Länge und Breite der Anpreßleiste 19 entspricht, die kolbenähnlich in die Ausnehmung 25 eingesetzt und dazu mit einer umlaufenden Abdichtung 22 versehen ist. Wiederum ist die Oberfläche der Angriffsleiste 19 mit einem Reibbelag 20 beschichtet und die Oberfläche durch Bohrungen 24 mit der Ausnehmung 25 verbunden, welche ihrerseits durch Bohrungen 23 mit Druckmittel beaufschlagbar ist. Nach Fig. 5 ist also die Anpreßleiste 19 nicht auf die Führungsleiste 17 aufgesetzt, vielmehr in diese heraushebbar eingefügt, wobei sie bei ihrem Herausheben mit dem Reibbelag 20 an der Führungsbahn 16 des Führungsprofils 15 angedrückt wird.

Aus der Fig. 5 ist auch zu ersehen, wie die einzelnen Drucktaschen, nämlich die Drucktaschen 9, 10 und 11 in den Stützflächen 12, 13 und 14 versorgt werden. Das Druckmittel liefert die Pumpe 26 über ein Druckminderventil 27 und Drosseln 28. Das Druckmittel beaufschlagt ferner über ein Regulierventil 29 durch die Bohrung 23 die Ausnehmung 25t bzw· ^¹« Ausnehmung 21 nach den anderen Figuren, und bewirkt das Anpressen der Anpreßleiste 19 mit dem Reibbelag 20 an der Führungsbahn 16. ¥ie erwähnt* bewirkt der Reibbelag 20 bei seinem Anpressen eine Dämpfung der Bewegungen des Maschinenständers 1 und gewährleistet so eine größere Steifigkeit des ganzen Systems, so daß Seitenverlagerungen des Maschinenständers bei auftretenden Kräften vermieden werden.

Claims (4)

Schutzansprüche

1. Werkzeugmaschine mit verfahrbarem Maschinenständer, Schlitten od. dgl., der auf horizontalen Führungsbahnen und an lotrechten FUhrungsbahn^n seitlich hydrostatisch abgestützt ist und zur weiteren Abstützung zusätzlich eine horizontale Führungsbahn untergreift, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der untergriffenen Führungsbahn (16) und der zugeordneten Stützfläche (30) des Maschinenständers (1), Schlittens od, dgl« auf letzterer eine mit einem solchen Reibbelag (2O)₉ dessen Reibwert bei allen Geschwindigkeiten nahezu konstant ist, z.B. Polyoxmethylen, beschichtete Anpreßleiste (19)» gegenüber der Stützfläche (30) horizontal unrerschiebbar, angeordnet ist, die hydraulisch an die untergriffcue Führungsbahn (16) anpreßbar ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßleiste (19) auf der der Stützfläche (16) zugekehrten Seite mindestens eine mit Druckmittel beaufschlagbare Druckkammer (21; 25) aufweist, in der sich ringsherum eine Abdichtung (22) der Fuge zwischen Stützfläche (30) und Anpreßleiste (19) erstreckt.

3· Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (30) eine Ausnehmung (25) mit den Längsund Breitenabmessungen der Anprdßleiste (19) aufweist, in welche die Anpreßleiste (19) mit einer herumgreifenden Abdichtung (22) eingesetzt ist und die zum Anheben der Anpreßleiste (19) mit Druckmittel beaufschlagbar ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stützfläch® (30) über deren Länge eine Vielzahl von Zylinderauanehmungen (21) angeordnet ist, in welche die Anpreßleiste (19) mit daran angeordneten Kolbenstutzen eingreift und welche gleichmäßig mit Druckmittel beaufschlagbar sind«