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Werkzeugmaschine mit Arbeitsvorschub und Eilgang Die Erfindung bezieht
sich auf eine Werkzeugmaschine mit Arbeitsvorschub und Eilgang, bei der während
des Arbeitsvorschubs der Tatgang des Vorschubgetrieb,s mittels eines hydraulisch
angetriebenen Kolbens aufgehoben wird.
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Bei bekannten Maschinen dieser Art war außer diesem Kolben noch ein
weiterer hydraulisch angetriebener Käl'ben für den Antrieb des Schlittens im Eilgang
vorgesehen.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die beim Arbeitsvorschub
zum Aufheben des Totganges verwendete hydraulische Anordnung auch Antriebsmittel
für den Eilgang des Schlittens ist. Dadurch ist der Aufbau der Maschine einfacher
als bei den bekanntem Maschinen.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung bei einer Werkzeugmaschine
mit durch eine Spindel bewirktem Vorschub ist .der Eingriff der Spindelmutter in.
die Spindel vor dem Einschalten der Eilgänge zwangläufig und selbsttätig lösbar.
Diese Ausführungsform kann dahingehend weiter ausgebildet sein, da.ß die Spindelmutber
aus zwei Längshälften besteht, die entgegen der Wirkung von Federn hydraufsch aus
der Gewindespindel ausrückbar sind.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Öldruckzylinder im
Unterteil der Maschine angeordnet, und die auf den Kolben des Zylinders wirkende
Kraft ist auf das darüber befindliche spielbeherrscht zu führende Element durch
biegsame Mittel (Seil-, Ketten-, Bowdenzug od. dgl.) übertragen.
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Bei einer anderen; Ausführungsform der Erfindung ist der öldruckzylindier
in 'dem hin und her gehenden Schlitten mit im dem dien Tisch führenden Unterteil
feststebenden Kolben angeordnet.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einiger
Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung.
Fig.
i zeigt die zum Verständnis der Erfindung notwendigen. Teile einer Werkzeugmaschine,
Fig. 2 und 3 dein VorschubmutterschIoß in Ansicht und in Draufsicht; Fig.4 eine
Einzelheit; Fig. 5 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform der Erfindung,
bei der die Zusatzkraft mit Seilzügen od. dgl. übertragen ist; Fig.6 und 7 zeigen
eine weitere Ausführungsform der Erfindung bei verschiedenem Schlittenstellungen.
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Bei der in den Fig. i bis 4 dargestellten Ausführungsform ist die
Erfindung bei einer Fräsmaschine mit einem durch zwei aufeinander angeordnete Schlitten
2 und 4 längs und quer verschebb.aren Werkstückhalter verwirklicht. Auf einem Maschinenbett
i ist der Quersupport 2 in Führungen 3 geführt. Auf dem Quersupport 2 ist der Tisch
4 mit dem Werkstück 29 längs verschiebbar geführt. Mit dem Quersupport 2 ist ein
Zylinder 5 fest verbunden, in dem ein Kolben 6 geführt ist. Die nach beiden Seiten
durch die Stirn"vand des Zylinders hindurchtretenden verlängerten Kolbenstangen
7 weisen an ihren Enden je einen abgewinkelten Teil 8 auf, mit dem sie an dem Tisch
4. befestigt sind. Am einen Ende des Zylinders mündet eine Leitung 2o in den Zylinderraum
2 i und am anderen Ende des Zylinders eine Leitung 22 in den Zylinderraum 23. Die
Leitungen 20 und 22 können durch ein Umschaltventil 24 wahlweise mit dem Ablauf
2 5 oder ;mit der Druckölpumpe 27, die zugleich Schmierpumpe ist, verbunden werden.
Die die Pumpe 17 mit dem Umschaltventil verbindende Leitung 18 weist einen Druckmesser
i9 und ein in den Ablauf führendes überdruckventil26 :auf. Eine GewindespIndel 9
ist im Tisch 4 drehbar, aber im ihm axial nicht verschiebbar gelagert und vom Hauptantrieb
in bekannter Weise über ein nicht gezeichnetes Vorschubgetriebe angetrieben. Die
Gewindespindel 9 ist in dem in dem Quersupport 2 befestigten Vorschubmutterschloß
(Spindelmutter) io geführt.
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Das Vorschubmutterschloß i o besteht aus zwei Längshälften i i und
12, die im Quersupport 2 in senkrecht zur Bewegungsrichtung des Tisches verlaufenden
Nuten @od. dgl. verschiebbar geführt sind und durch im Quersupport 2 abgestützte.
Drudckschraubenfedern 13 gegeneinan:dergedrückt sind, so daß ihre Aussparungen 31
und 32 zusammen eine Gewindebohrung bilden, in der die Gewindespindel 9 geführt
ist.
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Die Schloßhälften i i und 12 sind je über Kolbenstangen 14 ;mit in
-im Quersupport befestigten Zylindern 15 geführten Kolben 16 verbunden. Die Zylinderräume
27 können über eine Leitung 28 mit der Druckölpumpie oder einem Druckölbehälter
verbunden werden.
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Beim Gleichlauffräsen wird der Kolben 6 im gleichen Sinne mit Drucköl
beaufschlagt, wie der Vorschub durch die Spindel 9 erfolgen würde. Der Kolben 6
bewegt über d ne Kolbenstange 7 den Tisch 4 und damit das Werkstück 29 gegen den
Fräsen 3o. Die Leitspindel 9 gibt nur noch das Maß der Vorschubbewegung an. Dabei
sind die betreffenden Gewindefunken des Vorschubmutterschlosses io und der Spindel
9 spielfrei aneinandergedrückt. Der öldruck wird mit Hilfie .des überdruckventils
26 nach dem Manometer eingestellt. Der Druck ruß. genügend groß sein, um die Reibung
der Ruhe in den Schlittenführungen zu überwinden und die G:ewindespindelflanken
und die Gewindespindellagerung zügig und sicher geigen das Vorschubschloß anzuschieben.
Andererseits soll der öldruck während des Fräsiens nur bis zum ruhigen Zeigerstand
reguliert werden. Der ruhige Manometerstand zeigt die gleichförmige Bewegung ,an,
die aus der sicheren Flankenanlage hervorgeht. Sorgfältige Einstellung des öldrucks
auf das notwendige Maß ist zur Schonung der VorschubgewIndespindel und für eine
geringe Abnutzung wichtig.
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Am Ende des Fräsweges wird der Tisch mit oder ohne aufgespanntem Werkstück
im Eilgang zurückgeführt. Dazu wird die Leitung 28 mit der Druckölleitung verbunden,
so daß sich die Kolben 16 nach außen verschieben und das Vorsclzubmutterschloß gegen
die Wirkung der Federn 13 öffnet. Gleichzeitig wird der Kolben 6 umgesteuert, d.
h. die bisher Drucköl führende Leitung 2o ;oder 22 wird mit denn Ablauf 2 5 verbunden
und diejenige der beiden Leitungen 2o und 22, die bisher mit dem Ablauf verbunden.
war, erhält von der Leitung 18 Drucköl. Der Tisch 4 wird durch die Kraft des Drucköls
im Zylinder 5 ohne Hemmung durch das Gewindemwtterschloß i o zurückgeführt.
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Die Steuerung für den Arbeitsvorschub kann zusammen mit der Steuerung
für den Eilgang durch eine Eiinhebelschaltung bedienbar siele. Dazu ist an Stelle
eines einfachen Umschaltvemtnls-24 ein Drchschieber angeordnet. In Fig.4 sind die
Schaltstellungen Beines solchen Drehschiebers schematisch wiedergegeben. In der
gezeichneten Stellung des Schalthebels des Drehschiebers isst die Leitung 28 drucklos,
so daß die Schloßhälften i i und 12 unter Wirkung der Federn 13 gegeneinandergedrückt
sind und die Gewindespindel 9 in dem Mutterschloß geführt ist. Die beiden Leitungen
2o und 22 sind ebenfalls drecklos -und zweckmäßig miteinander verbunden. Bei einer
Verschiebung des Schalthebels 33 nach rechts in die Stellung 34 erhält die Leitung
22 Drucköl, und der Kolben 6 verschiebt sich unter Wirkung des Drucköls nach rechts,
das Maß des Vorschubs wird durch die im Mutterschloß i o geführte Gewindespindel
bestimmt (Arbeitsvors.chubi In der SteUung 35 erhält die Leitung 2o Drucköl, und
die Leitung 22 ist aniit dem Abluuf 25 verbunden; der Tisch 4 mit dem Werkstück
29 verschiebt sich in der gleichen Weise ;nach links. Wird der Schalthebel von der
gezeichneten Stellung nach oben geführt, so erhält die Leitung 28 Drucköl, und das
Vorschubmutterschlloßöffnet sich. Wenn der Schalthebel dann in die Stellung 36 verschwenkt
wird, erhält, wie bei. Stellumg 34, die Leitung 22 und in Stellung 37 .die Leitung
2o Drucköl, so daß sich der Tisch im Eilgang nach rechts bzw. nach links verschiebt.
je mach dem Maß der Verschwenkung des Hebels in Eilgangsstellung gibt der Drehschieber
einen
kleineren oder größeren Öffnungsquerschnitt frei, so daß die Menge des in -die entsprechende
Leitung @e inströmendien Drucköls und damit die Tischgeschwindigkeit im Eilgang
regelbar ist.
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Während beinn Gleichlauffräsen der Öldruck im Kolben 5 in gleicher
Richtung wie der mechanische Vorschub und die Tischbewegung wirkt, wird beim Gegenlauffräsen
der Schalthebel33 in die in Fig.4 gezeichnete Stellung gebracht, so daß der Ölkolben
6 drucklos mitgehen kann. Die Druckölzuführumg ist dabei abgeschaltiet, die Pumpe
dient dann nur zur Maschinenschm:iierung.
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Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist der öldru,ckzyhnder
5 im Maschinenbett i gelagert, und die Bewegung des Kolbens 6 wird mit auf Rollen
39 laufien,d:en S.eilzüg@en 38 auf den Tisch 4 übertragen. Bei dieser Anordnung
des Öldruckzylinders roll Fuß der Maschine kann der Einstellung eines quer oder
in der wagerechten Ebene ge-
drehten Tisches durch @entsprechendes Verstellen
des öldruckzylin@ders 5 oder von Leitrollen 39 gefolgt werden. Die Seilzüge erlauben
die Unterbringung dies Ölzylinders in der hierfür am besten geeigneten Stelle der
Masch:i:ne. Andererseits ist es möglich, die Kraft des öldruckzylinders an einer
beliebigen Stelle dies Tisches angreifen zu lassen, so z. B. gleichachsig zur Vorschubspndel
oder im Schnittpunkt der Momente aller beim Fräsen am Tisch wirkenden Längskräfte.
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Bei seiner weiteren in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform
ist der 5ldruckzylinder 5 im Frästisch 4 selbst .angeordnet. Der Kolben 6 steht
fest, während sich der im Tisch 4 befestigte Zyl'inder 5 bewegt. Das Drucköl wird
durch die Kolbenstangen 7 zugeführt, die sich an Wänden 4o des Quersupports 2 abstützen.
Die nicht gezeichnete Vorschubgewindespindel9 mit dem geteilten hydraulisch zu öffnenden
Vorschubmuttersahloß ist zweckmäßig zwischen den Tischführungen angeordnet. Die
Steuerung kann wieder die in Fig. 4 ierläuterte Einhebelsteuerung in Verbindung
mit einem Drehschieber sein. An den Stellen der Zylinderwand, an denen sich der
Kolben bei den beiden Endstellungen des Tisches befindet, sind überströmleitungen
41 angeordnet, die bei den in Fig. 6 und 7 gezeichneten Endstellungen des Tisches
in Leitungen 42 münden, die durch die Kolbenstangen 7 hindurch zum Ablauf 25 führen.
Dadurch wird der vom Drucköl beaufsahlagte Zylinderraum kurz vor dem Erreichen der
Endstellung des Tisches über die Leitung 41 bzw. 42 mit dem anderen und somit dem
Ablauf verbunden,, so daß der Tisch ohne Druck gegen Anschläge Moder die Begrenzungswände
40 anläuft.
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Die beschriebene Anordnung zur Verhinderung des Gewindespiels und
zur Rück- und Beistellung im Eilgang kann auch bei einer Wälzfräsmaschine oder allgemein
bei Werkzeugmaschinen mit waagerecht oder senkrecht bewegbaren Tischen oder anderen
Einrichtungen mit spielbeherrscht zu führenden Schlitten od. dgl. verwirklicht sein.