DE948112C - Bohrmaschine, insbesondere Koordinatenbohrmaschine - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 30. AUGUST 1956

(Ges. v. 15. 7.1951)

Die Erfindung bezieht sieb auf Bohrmaschinen, insbesondere Koordinatenbohrmaschine!!, mit an einem ausladenden Träger angeordneten· Spindelstock, dessen Abstand! von dem Ständer durch Abstandshalter von durch Temperatureinflüsse unveränderter Länge bestimmt ist.

Gegenüber den bekannten Werkzeugmaschinen dieser Art, bei denen der Bohrspindelstock mit dem Träger aus einem Stück besteht oder mit ihm verschraubt ist, wodurch der Nachteil entsteht, d!aß die von den Bohrspindlellagern· sowie von den im Spindelstock untergebrachten Getrieben herrührende Wärme sich auf das Spindelstockgehäuse und auf dessen Träger überträgt, so daß die Bohrspindelachse aus ihrer ursprünglichen Stellung auswanr dert, geht ein älterer Vorschlag darauf hinaus, den Spindelkopf mittels mindestens eines in den Ausleger eingelegten Gliedes aus praktisch unausdehnbarem Werkstoff unabhängig von dem Ausleger bzw. Träger am Maschinenhauptkörper anzulenken.

Bei diesem älteren Vorschlag liegt der Spindelstock vor dem Ausleger, und die unausdehnbaren Stangen sind einerseits am Spindelkopf in einem möglichst nahe bei der geometrischen Achse der Werkzeugspindel liegenden Punkt, andererseits an der den Ausleger führenden Konsole in der Nähe der geometrischen Achse des Ständfers befestigt. Mit diesen Mitteln läßt sich die gestellte Aufgabe nur unvollkommen lösen, da die Erwärmung des Spindelkopfes durch die in ihm befindlichen An-

triebsmittel der Spindel und 'deren Lagerung nicht berücksichtigt ist. Außerdem ist die Lösung der Aufgabe nach dem älterem Vorschlag unbedingt an die Verwendung von Spezialstäben, die durch die Auswahl des Werkstoffes wärmeunempfindlich sind, ' gebunden.

Die Erfindung bezweckt, eine noch höhere Genauigkeit. bezüglich der räumlichen Lage· der Boihrspindelachse unabhängig von auftretenden ίο Erwärmungen, des Trägers und dies Bohrspindelkopfes mit einfacheren Mitteln zu erzielen, .die zudem auch nicht an die Verwendung temperaturunempfindlicher Spezialstäbe gebunden sind. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, d'aß der Träger an dem Säulensehlitten wärmeisolierend befestigt ist und d'aß die Abstanidlshalter axial verschieblich in dem Träger geführt sind und auf gleichbleibender Temperatur gehalten werden und an Flächen.'des Schlittens anliegen, die· selbst keiner ao Lageänderung durch Erwärmung ausgesetzt sind, .und daß der Spindelstock in dem Träger auf waagerechten Führungsbahnen verschiebbar geführt ist und¹ durch nachgiebige Verbindungsstücke, vorzugsweise von auf im Träger befestigten: BoI-zen ,geführten Federn, an die Abstandshalter angedrückt wird Auf diese Weise werden die eine unveränderte Länge aufweisenden Abstandshalter nicht - zur Befestigung des Spindielstockes herangezogen, sondern' werden auf ihre eigentliche Funktion* als Abstandshalter beschränkt.. Sie brauchen deshalb auch nicht zum Zwecke der Anbringung von Befestigungsmitteln bearbeitet zu werden. Die Verwendung temperaturunempfindldcher Spezialstäbe soll aber nicht ausgeschlossen werden. Infolge einer zwischen dem Schlitten· und¹ dem Träger dee Spindelstocks befindlichen Wärmedämmfuge, die dadurch erzielt wird, daß der Träger unter Zwischenlschaltung von beispielsweise zylindrisch ausgebildeten Zwischenstücken geringer Wärmeleitfähigkeit mit dem Schlitten verbunden ist, ist es mit einfachen Mitteln möglich, dien Träger an dem Säulenschlitten wärmeisolierend¹ zu befestigen und hierdurch Abstützflächen am Schlitten, die selbst keiner Lageänderung durch Erwärmung ausgesetzt sind, für die Abstandshalter des· Spindelstockes zu schaffen, so daß die Abstandshalter Ungenauigkeiten, die sich aus einer sonst möglichen Wärmeübertragung auf den Schlitten ergeben können, nicht ausgesetzt sind. Außerdem bleibt' die Erwärmung des Spindelkopfes auf die Genauigkeit der Bohrspindelstellung dadurch ohne Einfluß, daß sich die Abstandshalter an Anischlagflächen des Bohrspindelstockes abstützen, 'deren Ebene durch die Bohrspindelachise hindurchgeht. Zu diesem Zweck liegt der dem Träger zugewandte Teil des Spindelstocks in einer Mulde 'des Trägers, und die Anschlagflächen am Spindelstock für die Abstandshalter liegen vor dieser Mulde in der durch die Bohrspindelachse gehenden Ebene. Infolgedessen heben sich die Auswirkungen des Längens in dem Bohrspindelstock selbst gegenseitig auf und beeinflussen nicht die Lage der Spindelachse. Außerdem wird eine zusätzliche Wärmedämmung zwischen ■dem Ständer und dem Spindelstock durch den Luftspalt zwischen diesem und der Mulde erreicht, durch den auch Kühlluft, wie es an sich bekannt ist, streichen kann. Ebenso dient auch Kühlluft zum Belüften des Innenraumeis des Trägers, 'durch den die Abstandshalter auf dem. größten Teil ihrer Länge frei hindurchgehen, so daß ihre Temperatur konstant (gehalten wird. An Stelle der Kühlung kann auch eine künstliche Erwärmung treten, wodurch d'ie Abstandshalter auf einer unveränderlichen Temperatur gehalten werden.

Es ist auch möglich, die Abstandshalter in dem Träger thermisch isoliert einzusetzen. An sich ist es zwar bekannt, schädliche veränderliche Wärmeeinwirkungen auf Teile von Werkzeugmaschinen durch Ummantelung solcher Teile mit einer Schicht aus wärmeisolierenden Stoffen zu verhindern. Dieser frühere Vorschlag richtet sich auf die Ummantelung bestimmter Gestellteile, während im vorliegenden Fall nur die Abstandshalter vor Wärmeeinflüssen geschützt werden sollen.

Damit auch die Abstandshalter einerseits zum Schlitten, andererseits zum Spindelstock eine möglichst geringe Wärmeleitung aufweisen, besitzen sie vorteilhaft kugelige Stirnflächen.-

Die Erfindung ist an einem Ausfübrungsbeispiel ini der Zeichnung veranschaulicht, aus dem weitere Merkmale hervorgehen.

Fig. ι ist eine Seitenansicht des Trägers und des Ständers eines- Lehrenbohrwerkes;

Fig. 2 gibt eine Teilänisicht einer Ausführungsform der Justierzwischenstücke wieder;

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie A-B der Fig. i.

Der ausladende Träger 2 mit dem· Bohrspindelstock ι ist in dem Ständer 7 mittels· des Schlittens 17 geführt. Träger 2 und Schlitten. 17 sind¹ miteinander starr verbunden. Am vorderen Teil des Trägers 2· sitzt der Spindelstock 1 der Bohrmaschine. Die Verbindung' zwischen dem Spindelstock ι der Bohrmaschine und dem Träger 2 ist durch nachgiebige Verbindungsstücke 12 gesichert. Der Bohrspindelstock ist in dem Teil 2 des Trägers auf waagerechten Tragflächen 13 geführt und ebenso auf senkrechten Tragflächen 14, so daß er sich zu diesem lediglich in Längsrichtung des Trägers, d. h. in axialer Richtung der Verbindungsstücke 12 infolge ihrer Nachgiebigkeit bewegen kann.. Diese Freibewegliehkeit: -'des Bohrepindelstocks 1 unabhängig vom Träger 2 wird erfindungsgemäß angewandt, um ein Auswandern der B'ohrspindelachse als Folge eines etwaigen Längens des Trägers 2 infolge einer Erwärmung während¹ des Arbeiten« der Maschine zu verhindern. Zu diesem Zweck wird' die Stellung des Bohrspindelistocks gegenüber praktisch festen Punkten des Ständers oder des Trägers 2 mittels Abstandshaltern oder -keilen, die die Lehre bilden, fixiert. Die Außenflächen dieser Stäbe 11, düe in dem Träger 2 so geführt sind, daß sie sich in Längsrichtung' frei bewegen können, legen sich eiinerseits gegen die Fläche 19 des Schlittens 17

und andererseits gegen die Fläche 3 des Bohrspindelstocks, die gleichzeitig die Teilungsebene zwischen dem Bohrspindelstock 1 und dem Träger 2 bildet. Die Länge der Stäbe 11 ist etwas größer als die des Trägers 2, so daß ein Zwischenraum 18 zwischen dem Träger 2 und dem Spindelstock 1 gebildet wird. Bei einer Erwärmung während des Arbeitens der Maschine erlaubt dieser eine Verschiebung des Trägers 2 in der Richtung des Bohrspindelstocks 1, ohne daß dessen Abstand von der Fläche 19 des Schlittens 17 dadurch geändert wird, da dieser Abstand durch die Länge der Stäbe 11 unverändert gehalten wird.

Die Stäbe unterliegen praktisch keiner merkliehen Längung bei einer Erhöhung der Temperatur, da sie thermisch isoliert sindi oder durch künstliche Erwärmung oder Abkühlung ständig auf einer bestimmten unveränderlichen Temperatur gehalten werden. Sie können auch aus einem Werkstoff geringer Wärmeausdehnung bestehen.

Die Teilungsebene zwischen dem Bohrspindelstock und dem Träger 2, die mit der Oberfläche 3 zusammenfällt, geht gleichzeitig durch diie Bohrspindelachse. Infolgedessen heben sich die Aus-Wirkungen des Länigens in dem Bohrspindeletock selbst gegenseitig auf und beeinflussen nicht die Lage der Spindel'achse. Wenn die Teilungsebene 3 um einen geringen Betrag nach vorn, d. h. von der Spindelachse aus zum Bedienungsgriff verlegt wird, so wandert die Spindelachse im Fall einer Temperaturerhöhung des Spindelstocks in Richtung auf den Ständer 7. Dieses Mittel kann angewendet werden, um die geringfügigen Längenänderungen, denen die Stäbe 11 unterworfen sein können, auszugleichen.

Um die beschriebene Vorrichtung wirksam anwenden/ zu können, ist es wesentlich, die rückwärtigen Enden der Stäbe 11 an. Flächen abzustützen·, die selbst keiner Lageänderung ausgesetzt sind. Zu diesem Zweck ist der Teil 2 des Trägers von der Fläche 19 des ScMittens 17 durch eine wärmedämmendie Verbindungsstelle 20 getrennt. Beim Zusammenbau dieser beiden Teile legt man in die Trennifläche 20 Zwischenstücke 8, durch die diese Fläche offen bleibt. Die Zwischenr stücke 8 bestehen 'ebenfalls aus· einem Stoff mit geringer Wärmedehnung und geringer Wärmeleitfähigkeit, z. B-. Porzellan. Sie können zylüi>drischen Querschnitt haben und in V-förmige Vertiefunigen des Trägers 2 und der Fläche 19 gelagert werden.

Natürlich liegt nichts im Wege, Wärmedämmfugen dieser Art noch an anderen Stellen, anzubringen, um den mit der Erfindung angestrebten Erfolg, nämlich eine Lagerung der Bohrspindel zu erzielen, die nicht durch Wärmedehnung beeinflußt wird. Beispielsweise kann man solche Dämmfugen an einer Stelle weiter vorn am Träger 2 anbringen. Ebenso kann man eine Reihe mehrerer solcher Wärmedämmfugen anordnen.

An- dem vorderen Ende des Trägers 2 ist eine muldenförmige Ausbauchung 4 angeordnet, diie die rückwärtige Hälfte des Bohrspindelstocks 1 aufnimmt und die von ihm durch eine wä-rmedämmendie Luftschicht 5 getrennt ist. Durch diesen Luftspalt 5, durch den man auch KühMuft streichen lassen kann, wird der Wärmeübergang zwischen dem Bohrspindelstock und dem Träger 2 noch weiter verringert.

Zweckmäßig haben die Stäbe 11 kugelige Enden. Sie bilden dann Lehrern mit balligen Enden und halten auch dann noch den genauen Abstand zwischen den Aufiageflächen 3 und 19, wenn sie eine leicht geneigte Lage haben.

Claims (1)

1. 75 PATENTANSPRÜCHE:

   I. Koordinatenbohrmaschine mit an einem ausladenden Träger angeordneten Spindelstock, dessen Abstand' von dem Ständer durch Abstandshalter von durch Temperatureinflüsse unveränderter Länge bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) an dem Säulenschlitten. (17) wärmeisoliert befestigt· ist und daß die Abstandshalter (11) axial verschieblich in dem Träger (2) geführt sind und auf gleichbleibender Temperatur gehalten, werden und an Flächen (19) des Schlittens (17) anliegen, die selbst keiner Lageänderung durch Erwärmung ausgesetzt sind, und daß der Spindelstock in dem Träger (2) auf waagerechten Führungsbahnen (13) verschiebbar geführt ist und¹ durch nachgiebige Verbindungsstücke (12), vorzugsweise von auf im Träger befestigten Bolzen geführten/ Federn, an die Abstandshalter angedrückt wird¹.

   2: Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Träger zugewandte Teil des Spindelstocks (1) in einer Mulde (4) des Trägers (2) liegt und die Anschlägflächen (3) am Spindelstock für die Abstandshalter (11) vor dieser Mulde in der durch die Bohrspindelachse gehenden Ebene liegen.

   3. Bohrmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (11) in dem Träger thermisch isoliert eingesetzt sind.

   4. Bohrmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Abstandshalter durch künstliche Kühlung oder Erwärmung konstant gehalten wird¹.

   5. Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) mit dem am Ständer (7) verschiebbaren. Schlitten (17) unter Zwischenschalten von Zwischenstücken

   (8) so verbunden ist, daß zwischen den beiden Flächen ein Zwischenraum (20) (Wärmedämmfuge) vorhanden ist.

   6. Bohrmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstücke (8) aus einem Stoff von geringer Wärmeausdehnung und geringer Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise Porzellan, bestehen.

   7. Bohrmaschine nach den Ansprüchen 6

   und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstücke (8) zylindrisch ausgebildet und! im V-förmigen Vertiefunigen· des Trägers (2) und des Schlittens (17) angeordnet sind.

   8. Bohrmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (ri)
   sitzen.

   kugelige Stirnflächen bein Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 701 306; schweizerische Patentschrift Nr. 211 151.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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