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WO2018055190A1 - Verfahren; werkzeugmaschine und schlitzwerkzeug zum mehrhubig fortschreitenden schlitzen von plattenförmigen werkstücken - Google Patents

Verfahren; werkzeugmaschine und schlitzwerkzeug zum mehrhubig fortschreitenden schlitzen von plattenförmigen werkstücken Download PDF

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Publication number
WO2018055190A1
WO2018055190A1 PCT/EP2017/074330 EP2017074330W WO2018055190A1 WO 2018055190 A1 WO2018055190 A1 WO 2018055190A1 EP 2017074330 W EP2017074330 W EP 2017074330W WO 2018055190 A1 WO2018055190 A1 WO 2018055190A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
punch
die
stroke
workpiece
slot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/074330
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Wilhelm
Rainer Hank
Marc Klinkhammer
Leonard Schindewolf
Simon OCKENFUSS
Dr. Jens KAPPES
Dennis Tränklein
Alexander Tatarczyk
Dr. Jörg NEUPERT
Dominik BITTO
Markus MAATZ
Christian JAKISCH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102016118175.7A external-priority patent/DE102016118175B4/de
Priority claimed from DE102016120139.1A external-priority patent/DE102016120139B4/de
Application filed by Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG filed Critical Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Priority to CN201780059079.7A priority Critical patent/CN109843465B/zh
Priority to EP17783767.1A priority patent/EP3515624A1/de
Publication of WO2018055190A1 publication Critical patent/WO2018055190A1/de
Priority to US16/363,166 priority patent/US11325176B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/34—Perforating tools; Die holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/14—Dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D27/00—Machines or devices for cutting by a nibbling action
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/02—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed
    • B26F1/14—Punching tools; Punching dies

Definitions

  • the invention relates to a method and a machine tool and a slot tool for multi-stroke progressive slitting of plate-shaped workpieces, in particular of sheets.
  • slots are introduced by means of a slot tool, which comprises a punch and a die, between which the workpiece to be machined is positioned.
  • the punch and the die each have two longitudinally extending slitting in the slot direction and at the longitudinal ends of the longitudinal cutting between these transversely to the slot direction extending transverse cutting edges, wherein the longitudinal edges of the punch in the slot direction relative to the die rise and a front cross-cutting edge of the punch higher than a rear Cross cutting edge lies.
  • the punch and the die are moved toward one another relative to one another and the slot tool and the workpiece are moved relative to one another in the feed direction.
  • the punch and the die perform in their relative movement strokes in the form of Schlitzh Weg. and at least one Kapphub.
  • the die has an opening which is delimited in length by a front transverse cutting edge and a cutting edge located inside the die and recessed with respect to the workpiece supporting surface.
  • a first embodiment of the slotting tool comprises a two-part punch, in which first slitters for free cutting of the material strip can dive into the opening of the die, and second slitting of the punch are brought into abutment with the coping edge of the die.
  • the punch is formed integrally with a continuous longitudinal cutting edge.
  • the punch is moved towards the die with a lifting movement for free cutting of the strip of material, and the strip of material is severed at the coping edge.
  • a stop of the lifting movement is required in order to avoid a clash of the longitudinal edge of the punch and the cutting edge of the die.
  • the punch is then lifted in the opposite direction to the lifting movement of the die.
  • the punch is rotated by 180 ° after the free cutting of the material strip to cut through a last Kapphub the strip of material from the solid material.
  • a method for producing slits in plate-shaped workpieces with a slotted tool which comprises a punch and a die.
  • the punch and the die each have two longitudinal cutting edges running in the slot direction and, at their longitudinal ends, the longitudinal cutting edges between these transverse cutting edges extending transversely to the slot direction.
  • the die In contrast to the die of DE 200 20 499 U1, the die has no inner peripheral edge.
  • a gating slit stroke is carried out in a gating phase, in which a gating is produced at a distance from the workpiece edge.
  • a strip of material is cut free, which remains connected at one end to the plate-shaped workpiece.
  • the punch and the die are moved away from each other.
  • a coordinate guide of the machine tool a movement of the plate-shaped material in the feed direction, so that in a subsequent slot stroke of the cut material strip is extended.
  • the punch and the die are again moved away from each other.
  • a return stroke is initiated, which is opposite to the feed.
  • the return stroke is then completed, provided that the front free end of the strip of material lies within a slot opening of the die. So it is performed a pendulum stroke. Subsequently, a cape stroke is carried out to completely separate the cut-out strip of material.
  • a work phase takes place.
  • the plate-shaped workpiece in the feed direction is first again moved by means of the coordinate guide by a feed length corresponding to the maximum achievable cutting length.
  • a slot stroke is performed to again cut a strip of material.
  • the punch and die are moved away from each other within the working phase.
  • the coordinate device in turn performs a return stroke.
  • a cape stroke is initiated by moving the plunger and die together to separate the cut-free strip of material.
  • the plate-shaped material is moved with the coordinate device in the feed direction after the cutting free of the material strip to subsequently cut with a last Kapphub a strip of material from the full material, ie beyond the connection with the rest of the workpiece.
  • the invention has for its object to provide a method and a machine and a slot tool for producing slots in plate-shaped workpieces, through which the quality of the cut surfaces, especially in the production of visible edges and the trimming of workpieces, further increased and the processing time for Insertion of slots is reduced.
  • This object is achieved by a method for multi-stroke progressing slits of plate-shaped workpieces, wherein in a working phase of the slotting a Schlitzhub for free cutting of the strip of material and a Kapphub for separating the strip of material is performed, in which the punch and / or the die with a lifting movement be controlled superimposed along a stroke axis and another movement along a movement axis deviating to the stroke movement.
  • This makes it possible that in this one working phase both a scoring of a strip of material and a subsequent free cutting of the strip of material is made possible. This can shorten the working time and thus the process cycle can be achieved.
  • the quality of the cut surface can be improved because a continuous control of a working phase is made possible, whereby an improved cut is given.
  • An advantageous embodiment of the method provides that during the working phase, the position of the workpiece to the punch or the position of the workpiece is maintained to the die. This can be achieved a further increase in the quality of cut.
  • the slit tool in the working phase, is driven with a return stroke-free working stroke, in which the material strip is cut free by a slit stroke and with a preferably subsequent Kapphub the strip of material is separated from the workpiece.
  • This working phase allows the material strip to be cut free first by a lifting movement and then a subsequent capping stroke of the material cutting is carried out with a superimposed movement along the lifting axis and the upper positioning axis.
  • the capstan is made by a movement along the stroke axis.
  • the working stroke in a working phase is preferably subdivided into several lifting phases, wherein in a first lifting phase for the slot stroke a uniaxial lifting movement is actuated, in which the punch and / or the die are moved towards each other.
  • a second lifting phase is preferably initiated, in which the uniaxial lifting movement of the punch or the die is superposed with a second direction of movement along the positioning axis, so that an inclined or inclined lifting movement is activated.
  • a position axis of the punch and a position axis of the die are moved parallel to one another.
  • the slot stroke and then the Kapphub is carried out in the same working phase first.
  • a first stroke phase of the working stroke is preferably then terminated as soon as a front transverse cutting edge of the punching punch has been transferred to a height of a front transverse cutting edge of the die.
  • a targeted free cutting of the material strip can be achieved, so that it still remains with an opposite end on the workpiece.
  • the first stroke phase of the working stroke is then ended as soon as a front transverse cutting edge of the punch is positioned at a distance from the material thickness of the workpiece relative to the die.
  • the second stroke phase of the working stroke is terminated as soon as the front transverse cutting edge of the punch is positioned opposite an inner and opposite the front transverse cutting edge of the die deeper Kappkante in the die opposite.
  • a third lifting phase adjoining the second lifting phase of the working stroke is preferably controlled again by a uniaxial lifting movement of the punch and / or the die, so that in a simple manner the cut-free strip of material can be separated from the workpiece at the cutting edge.
  • a preliminary phase preceding the working stroke preferably comprises a first working stroke in which a strip of material is cut free, wherein the lifting movement of the punch is limited to the die, so that only a part of the longitudinal edge of the punch enters the opening of the die.
  • a scarfing can take place and the material strip can be at least partially transferred into the opening of the die by a bend.
  • the stroke phases of the working stroke in the working phase preferably adjoin the first working stroke of the connecting phase.
  • the subsequent working cycles for the working phase can be repeated several times depending on the length of the slot.
  • an end phase is preferably selected, in which the slot tool is rotated 180 ° around the position axis while maintaining the position of the workpiece and subsequently a final stroke is carried out in which part of the material strip is cut free from the full material of the workpiece , As a result, a clean final separation cut can take place, so that a possible countersinking of the material strip with respect to the workpiece level does not occur.
  • the object underlying the invention is further achieved by a machine tool for multi-stroke progressive slitting of plate-shaped workpieces, wherein the punch and / or the die are arranged at least on a Hubantriebsvorplatz and zubewegbar each other and the at least one Hubantriebsvorplatz held on a machine frame from the upper and / or lower positioning axis is provided movable, which is provided perpendicular to the stroke axis of the punch and the die and each positioning independently of the other controlled by the controller, so that the punch and / or the die are at least for a power stroke in a working phase controlled ,
  • the independent control in the movement of movement of the punch and / or the die along the upper and lower positioning axis makes it possible to control a lifting movement of the punch and / or the die that is inclined relative to the lifting axis.
  • Such a lifting movement lying outside the lifting axis can be controlled in the slot direction as a function of the length of the cutting edges of the punch and / or the die.
  • a return stroke-free machining for the introduction of slots can be made possible.
  • the slot tool between the Anschlitzphase, the working phase and the final phase and between two working strokes in the working phase by an upper and / or lower drive assembly is movable.
  • the slot tool can be moved independently along the upper and lower positioning axes, wherein the drive arrangement comprises a motor drive in order to control the respective travel movement.
  • a slot tool in particular for carrying out the above-described method, which has a punch and a die, wherein the punch two running in the slot direction longitudinal cutting and at the longitudinal ends of the longitudinal cutting with between these transverse to the slot direction extending transverse cutting is formed.
  • the slits on the punch rise in the direction of the front cross-cutting edge relative to the rear cross-cutting edge.
  • the die has two longitudinal cutting edges extending in the slot direction and at the longitudinal ends of the longitudinal cutting edges, an anterior and posterior transverse cutting edge extending transversely to the slot direction is provided.
  • An opening in an abutment surface of the die is longer than the longitudinal edge of the stamper and adjacent to this opening there is provided an inboard chop edge which is recessed from the front chisel edge of the die and recessed towards the rear chisel edge of the die.
  • the rear cross cutting edge and the cut edge limit the length of the opening in the die.
  • the length of the longitudinal cutting edges of the punch correspond to the length of the opening in the die.
  • the length of the longitudinal cutting edges of the punch and a width for a cutting gap between the punch and the die corresponds to the length of the opening.
  • the slot tool has a one-piece punch.
  • the slitters are continuously provided on the punch. As a result, the production is simplified.
  • FIG. 1 shows a perspective view of the machine tool according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the basic structure of a lifting drive device and of a motor drive according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of a superimposed lifting movement in the Y and Z directions of the tappet according to FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of a further superimposed lifting movement in the Y and Z directions of the tappet according to FIG. 1,
  • FIG. 5 shows a schematic view from above of the machine tool according to FIG. 1 with workpiece support surfaces
  • FIG. 6 shows a schematic side view of a slot tool
  • FIG. 7 is a schematic top view of a die of the slot tool according to FIG. 6,
  • FIGS. 8/1 to 8/5 schematic illustrations of the sequence of a gating phase during operation of the machine tool according to FIG. 1,
  • FIGS. 9/1 to 9/5 representations of principles for the course of a working phase during operation of the machine tool according to FIG. 1,
  • Figures 10/1 and 10/2 schematic diagrams for the end of a final phase during operation of the machine tool of Figure 1 and
  • FIG. 11 shows a schematic side view of an alternative die to FIG. 6.
  • FIG. 1 shows a machine tool 1, which is designed as a stamping press.
  • This machine tool 1 comprises a support structure with a closed machine frame 2. This comprises two horizontal frame legs 3, 4 and two vertical frame legs 5 and 6.
  • the machine frame 2 encloses a frame interior 7, the working area of the machine tool 1 with an upper tool 11 and a lower tool. 9 forms.
  • the machine tool 1 is used for processing plate-shaped workpieces 10, which are not shown in Figure 1 for the sake of simplicity and can be arranged for processing purposes in the frame interior 7.
  • a workpiece 10 to be machined is placed on a workpiece support 8 provided in the frame interior 7.
  • the lower tool 9 is mounted, for example in the form of a punching die on the lower horizontal frame leg 4 of the machine frame 2.
  • This punching die can be provided with a die opening.
  • the upper tool 11 and lower tool 9 can be used instead of a punch and a punching die as a punch and a bending die for forming workpieces 10.
  • the upper tool 11 is fixed in a tool holder at a lower end of a plunger 12.
  • the plunger 12 is part of a lifting drive device 13, by means of which the upper tool 11 can be moved in a stroke direction along a lifting axis 14.
  • the lifting axis 14 extends in the direction of the Z-axis of the coordinate system of a indicated in Figure 1 numerical control 15 of the machine tool 1.
  • Perpendicular to the lifting axis 14, the lifting drive device 13 along a positioning axis 16 are moved in the direction of the double arrow.
  • the positioning axis 16 extends in the direction of the Y-axis of the coordinate system of the numerical control 15.
  • the lifting tool 13 receiving the upper tool 11 is moved by means of a motor drive 17 along the positioning axis 16.
  • the movement of the plunger 12 along the lifting axis 14 and the positioning of the lifting drive device 13 along the positioning axis 16 by means of a motor drive 17 in the form of a drive assembly 17, in particular spindle drive assembly, with a running in the direction of the positioning axis 16 and fixedly connected to the machine frame 2 drive spindle 18.
  • the lifting drive device 13 is guided during movements along the positioning axis 16 on three guide rails 19 of the upper frame leg 3, of which two guide rails 19 can be seen in FIG.
  • the one remaining guide rail 19 is parallel to the visible guide rail 19 and is spaced therefrom in the direction X-axis of the coordinate system of the numerical control 15.
  • On the guide rails 19 run guide shoes 20 of the Hubantriebsvorraum 13.
  • the lifting drive device 13 is suspended on the machine frame 2 via the guide shoes 20 and the guide rails 19.
  • Another component of the lifting drive device 13 is a wedge gear 21, by which a position of the upper tool 11 is adjustable relative to the lower tool 9.
  • the lower tool 9 is received movably along a lower positioning axis 25.
  • This lower positioning axis 25 extends in the direction of the Y-axis of the coordinate system of the numerical control 15.
  • the lower positioning axis 25 is aligned parallel to the upper positioning axis 16.
  • the lower tool 9 can be moved directly on the lower positioning axis 16 with a motor drive arrangement 26 along the positioning axis 25.
  • the lower tool 9 can also be provided on a lifting drive device 27, which can be moved along the lower positioning axis 25 by means of the motor drive arrangement 26.
  • This drive arrangement 26 is preferably designed as a spindle drive arrangement.
  • the lower lift drive device 27 may correspond in structure to the upper lift drive device 13.
  • the motor drive assembly 26 may correspond to the motor drive assembly 17.
  • the lower lifting drive device 27 is slidably mounted on the lower horizontal frame leg 4 associated guide rails 19.
  • Guide shoes 20 of the lifting drive device 27 run on the guide rails 19, so that the connection between the guide rails 19 and guide shoes 20 on the lower tool 9 can also absorb a load acting in the vertical direction. Accordingly, the lifting drive device 27 is suspended via the guide shoes 20 and the guide rails 19 on the machine frame 2 and at a distance from the guide rails 19 and guide shoes 20 of the upper lifting drive device 13.
  • the lifting drive device 27 may include a wedge gear 21, by which the position or height of the lower tool 9 along the Z-axis is adjustable.
  • both the motor drives 17 for a movement of the upper tool 11 along the upper positioning axis 16 and the one or more motor drives 26 for a movement of the lower tool 9 along the lower positioning axis 25 can be controlled independently of each other.
  • the upper and lower tool 11, 9 can be moved synchronously in the direction of the Y-axis of the coordinate system.
  • an independent movement of the upper and lower tool 11, 9 are also driven in different directions. This independent movement of the upper and lower tool 11, 9 can be controlled at the same time.
  • the upper and lower tool 11, 9 may be formed for machining the workpieces 10 in a variety of ways.
  • the wedge gear 21 comprises two drive-side wedge gear elements 122, 123, and two output-side wedge gear elements 124, 125. The latter are structurally combined to form a structural unit in the form of a driven-side double wedge 126.
  • the plunger 12 is rotatably mounted about the lifting axis 14.
  • a motor rotary drive device 128 is housed in the output side double wedge 126 and moves the plunger 12 when necessary along the lifting axis 14.
  • a plunger bearing 129 is shown schematically.
  • the plunger bearing 129 allows low-friction rotational movements of the plunger 12 about the lifting axis 14, on the other hand, the plunger bearing 129 supports the plunger 12 in the axial direction and accordingly carries loads acting on the plunger 12 in the direction of the lifting axis 14 in the output side double wedge 126 ,
  • the driven-side double wedge 126 is limited by a wedge surface 130, and by a wedge surface 131 of the output-side gear element 125.
  • the wedge surfaces 130, 131 of the output-side wedge gear elements 124, 125 are opposed by wedge surfaces 132, 133 of the drive-side wedge gear elements 122, 123.
  • longitudinal guides 134, 135 By longitudinal guides 134, 135, the drive-side wedge gear member 122 and the output side wedge gear member 124, and the drive side wedge gear member 123 and the driven side wedge gear member 125 in the direction of the Y-axis, that is, in the direction of the positioning axis 16 of the Hubantriebsvorraum13 are guided relative to each other movable.
  • the drive-side wedge gear element 122 has a motor drive unit 138, the drive-side wedge gear element 123 via a motor drive unit 139. Both drive units 138, 139 together form the spindle drive arrangement 17th
  • motor drive units 138, 139 Common to the motor drive units 138, 139 is the drive spindle 18 shown in FIG. 1 as well as the lifting drive device 13, 27 mounted on the machine frame 2 and consequently supporting structure side.
  • the drive-side wedge gear elements 122, 123 are operated such that they move along the positioning axis 16, for example, which results in a relative movement between the drive-side wedge gear elements 122, 123 on the one hand and the output side wedge gear elements 124, 125 on the other hand , As a result of this relative movement of the output side double wedge 126 and the ram 12 mounted thereon is moved along the lifting axis 14 down.
  • the punch mounted on the plunger 12, for example, as an upper tool 11 performs a working stroke and thereby machined on the workpiece support 28, 29 and the workpiece support 8 mounted workpiece 10.
  • the plunger 12 is again along the Lifting axle 14 is raised or moved upwards.
  • the above-described lifting drive device 13 according to FIG. 2 is preferably constructed identically as the lower lift drive device 27 and accommodates the lower tool 9.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of a possible stroke movement of the plunger 12.
  • the diagram shows a stroke course along the Y-axis and the Z-axis.
  • an oblique lifting movement of the Hubst formulateels 12 down to the workpiece 10 to be driven as shown by the first straight line A.
  • the plunger 12 can be lifted vertically, for example, as shown by the straight line B.
  • an exclusive movement takes place along the Y-axis in accordance with the straight line C, in order to position the plunger 12 for the workpiece 10 for a new working position.
  • the work sequence described above can be repeated. If, for a subsequent processing step, the workpiece 10 is moved on the workpiece support surface 28, 29, a movement along the straight line C can also be dispensed with.
  • the illustrated in the diagram in Figure 3 possible stroke movement of the plunger 12 on the upper tool 11 is preferably combined with a stationary held lower tool 9.
  • the lower tool 9 is positioned within the machine frame 2 such that at the end of a working stroke of the upper tool 11, the upper and lower tool 11, 9 occupy a defined position.
  • This exemplary superimposed stroke course can be controlled both for the upper tool 11 and the lower tool 9.
  • a superimposed lifting movement of the upper tool and / or lower tool 11, 9 can be actuated.
  • FIG. 4 shows a schematic diagram illustrating a lifting movement of the plunger 12 according to the exemplary illustrated line D along a Y-axis and a Z-axis.
  • a lifting movement of the plunger 12 can undergo a curve or arc curve by a superposition of the movements in the Y direction and Z direction is controlled accordingly by the controller 15.
  • Such a flexible superimposition of the movement movements in the X and Z directions allows specific machining tasks to be solved.
  • the control of such a curve can be provided for the upper tool 11 and / or lower tool 9.
  • FIG. 5 shows a schematic view of the machine tool 1 according to FIG.
  • the workpiece support 28 may for example be associated with a loading station, not shown, through which unprocessed workpieces 10 are placed on the workpiece support 28.
  • Adjoining the workpiece support 28, 29 is a feed device 22, which comprises a plurality of grippers 23 in order to grip the workpiece 10 placed on the workpiece support 28.
  • the feed device 22 By means of the feed device 22, the workpiece 10 is passed through the machine frame 2 in the X direction.
  • the feed device 22 can also be moved in the Y direction. As a result, a free movement of the workpiece 10 in the X-Y plane can be provided.
  • the workpiece 10 can be moved by the feed device 22 both in the X direction and counter to the X direction.
  • This movement of the workpiece 10 can be adapted to a movement of the upper tool 11 and lower tool 9 in and counter to the Y direction for the respective processing task.
  • the workpiece support 28 opposite the other workpiece support 29 is provided on the machine frame 2. This may for example be associated with an unloading station. Alternatively, the loading and unloading of the unprocessed workpiece 10 and machined workpiece 10 with workpieces 81 may also be assigned to the same workpiece support 28, 29.
  • the machine tool 1 can furthermore have a laser processing device 201, in particular a laser cutting machine, which is shown only schematically in a plan view in FIG.
  • This laser processing device 201 can be designed, for example, as a CO 2 laser cutting machine.
  • the laser processing device 201 comprises a laser source 202, which generates a laser beam 203, which is guided by means of a beam guide 204 shown schematically to a laser processing head, in particular laser cutting head 206, and focused in this. Thereafter, the laser beam 204 is aligned by a cutting nozzle perpendicular to the surface of the workpiece 10 to machine the workpiece 10.
  • the laser beam 203 acts on the workpiece 10 at the processing location, in particular the cutting location, preferably together with a process gas jet.
  • the cutting point at which the laser beam 203 occurs on the workpiece 10 is adjacent to the processing point of the upper tool 11 and lower tool.
  • the laser cutting head 206 can be moved by a linear drive 207 with a linear axis system at least in the Y direction, preferably in the Y and Z directions.
  • This linear axis system which receives the laser cutting head 206, may be associated with, attached to, or integrated with the machine frame 2.
  • a beam passage opening may be provided in the workpiece support 28.
  • a beam collecting device for the laser beam 21 may be provided below the beam passage opening.
  • the beam passage opening and optionally the beam collecting device can also be designed as a structural unit.
  • the laser processing device 201 may also comprise a solid-state laser as the laser source 202, the radiation of which is guided to the laser cutting head 206 by means of a light-conducting cable.
  • the workpiece support 28, 29 may extend directly to the workpiece support 8, which surrounds the lower tool 9 at least partially. Within a free space resulting therebetween, the lower tool 9 is movable along the lower positioning axis 25 in and counter to the Y direction.
  • the workpiece support 28 is for example a machined workpiece 10, in which a workpiece part 81 is cut free from a cutting gap 83, for example by a punching or by a laser beam processing to a residual compound 82.
  • the workpiece 81 is held in the workpiece 10 and the remaining skeleton.
  • the workpiece 10 is positioned by means of the feed device 22 to the upper and lower tool 11, 9 for a stamping and Ausschleus suits.
  • the residual compound 82 is separated by a punching stroke of the upper tool 11 to the lower tool 9.
  • the workpiece part 81 can be discharged, for example, by partially lowering the workpiece support 8 down.
  • the cut-free workpiece part 81 can be transferred back to the workpiece support 28 or onto the workpiece support 29 in order to unload the workpiece part 81 and the residual grid.
  • small workpiece parts 81 may optionally be discharged through an opening in the lower tool 9.
  • FIG. 6 shows a schematic sectional view of a slot tool 31, which consists of the upper tool 11 and the lower tool 9.
  • the upper tool 11 with punch and the lower tool 9 with die continue to be referred to.
  • the punch 11 has two longitudinal cutting edges 34 which run in a slot direction 33 and which rise in the slot direction 33 in relation to the workpiece 10 to be slit, in particular sheet metal. Between the longitudinal cutting edges 34 of the punch 11 extend transversely to the slot direction 34 a front in this direction transverse cutting edge 36 and a rear transverse cutting edge 37. Contrary to the slot direction 33, a feed direction 39 is shown.
  • the die 9 is likewise provided with longitudinal cutting edges 41 extending in the slot direction 33. Between these extend transversely to the slot direction 33, a front transverse cutting edge 42 and a rear transverse cutting edge 43.
  • a base body 45 of the die 9 comprises an opening 46, in which the longitudinal cutting edges 34 can enter and which opens into an opening 47 which completely penetrates the base body 45 ,
  • the matrix 9 further has a Kappkante 48, which is set back relative to the front transverse cutting edge 42 in the direction of the rear transverse cutting edge 43.
  • This Kappkante 48 is recessed relative to the front transverse cutting edge 42.
  • This cut edge 48 advantageously has the same length as the transverse cutting edge 42.
  • the Kappkante 48 and opposite the rear cross-cutting edge 43 limit the length of the opening 47 and thus the length of researcherschleusenden material strip 58.
  • the distance between the front cross-cutting edge 36 and the rear cross-cutting edge 37 of the punch 11 may be adapted to the length of the opening 47.
  • the opening 47 is larger than the distance of the front transverse cutting edge 36 and the rear transverse cutting edge 37 of the slot tool 31.
  • the resulting clearance can be used to adjust the kerf width in the Y direction as a function of the workpiece thickness d of the workpiece 10.
  • the opening 46 is longer than the aperture 47.
  • the cut-free strip of material 58 is not completely separated, but the gate 49 remains on the workpiece 10.
  • the quality of the slot 50 ( Figure 5) can be increased.
  • FIG. 7 shows a schematic view of the die 9 according to FIG.
  • the longitudinal cutting edge 41 and the front and rear transverse cutting edges 42, 43 adjoin a bearing surface 52 on the die 9.
  • the machine tool 1 in FIG. 5 shows the workpiece 10 after the completion of the slot 50.
  • the preceding sequences for producing such a slot 50 in the workpiece 10 are shown in FIGS. 8 to 10 below.
  • the die 9 is rotated about its positioning axis 53 for aligning the opening 46, so that it is aligned with the punch 11.
  • the punch 11 can be rotated about its positioning axis 55.
  • This positioning axis 55 of the punch 11 preferably lies in the longitudinal axis, in particular in the longitudinal axis of a clamping shank 56 for receiving the punch 11 on the lifting drive device 13 of the machine tool 1.
  • the positioning axis 53 of the die 9 preferably corresponds to an axis of symmetry of the die 9 or of the main body 45 , which is preferably removably received on a lower lifting drive device 27 or on a lower positioning axis 25.
  • a gate phase is started, which is shown in individual steps in FIGS. 8/1 to 8/5.
  • the workpiece 10 is positioned by means of the feed device 22 with respect to the slot tool 31 and thereby pushed into the space between the punch 11 and the die 9, wherein an edge of the workpiece 10 protrudes from the opening 46 and at least rests on the support surface 52 of the die 9 or protrudes from this.
  • the punch 11 is located in the stroke direction 14 in its initial position to the die 9. Subsequently, a bleed is created with a gate slit stroke in the workpiece 10, as shown in Figure 8/2.
  • the gate slit stroke may also be provided on the workpiece edge.
  • Such a gate is also referred to as pruning.
  • a relative movement of the punch 11 and the die 9 may be provided. This traversing movement is controlled in such a way that the bending edge 59 produced during the gating slit stroke is immediately adjacent to the front transverse cutting edge 42 of the die 9 or of the front transverse cutting edge 36 of the die 11. Subsequently, in a first lifting phase, a lifting movement of the punch 11 on the die 9, which is controlled such that the punch 11 comes with its longitudinal cutting edges 34 to rest on the material strip 58, as shown in Figure 8/3. A Kapphub between the front transverse cutting edge 36 of the punch 11 and the front transverse cutting edge 42 of the die 9 is thereby prevented.
  • the lifting movement of the punch 11 is superimposed along the lifting axis 14 in a second lifting phase with a movement in a further movement axis deviating from the lifting axis.
  • the lifting axis is preferably aligned in the Z direction and the superimposed movement as sideways movement in or against the Y direction. This results in a movement of the punch 11, which corresponds to the arrow 61 shown for example in Figure 8/3.
  • the superimposed lifting and sideways movement of the punch 11 is continued in the second lifting phase until the strip of material 58, also called span, is severed.
  • the rear transverse cutting edge 37 of the punch 11 can be positioned immediately adjacent to the rear transverse cutting edge 43 of the die 9 or come to rest thereon. If the slot tool 31 is shorter than the length of the opening 47 in the die 9, a collision of the rear transverse cutting edge 37 of the punch 11 with the rear transverse cutting edge 43 of the die 9 can be avoided. Subsequently, a third lifting phase is introduced, which is shown in Figure 8/4. The movement of the punch 11 along the opening 46 of the die 9 is stopped. The lifting movement of the punch 11 is further controlled in the third stroke phase, so that the front transverse cutting edge 36 of the punch 11 performs a capstan stroke and the material strip 58 is severed at the inner cutting edge 48.
  • the working phase shown in FIGS. 9/1 to 9/5 follows.
  • the slitting tool 31 is moved so that a front free end of the material strip 58 is located within the opening 46 of the die 9 or adjacent to the rear cross-cutting edge 43 of the die 9.
  • a relative movement between the slot tool 31 and the workpiece 10 may be provided for positioning.
  • the punch 11 is moved relative to the die 9 by means of a movement, so that in turn the front transverse cutting edge 36 of the punch 11 is above the front transverse cutting edge 42 of the die 9. This becomes clear by the offset of the position axes 55, 53.
  • the punch 11 can also stand still and the die 9 can be moved in order to assume the starting position according to FIG. 9/2 for a subsequent lifting movement.
  • the subsequent implementation of the slot stroke according to FIGS. 9/1 to 9/5 corresponds to the slot stroke according to FIGS. 8/3 to 8/5, so that full reference is made to this in order to avoid repetition.
  • the gate phase is analogous to the working phase after the introduction of the first gate according to FIG. 8/2 in the sequence of the three stroke phases during a working stroke.
  • the final phase is initiated.
  • a rotational movement of the punch 11 about the positioning axis 55 and / or a rotational movement of the die 9 about its positioning axis 53 are actuated.
  • This at least one rotational movement comprises an angle of 180 °.
  • driving a rotary movement of the die 9 is preferably provided that it is driven with a lifting movement in the form of a lowering along the lower stroke axis 30 to during the rotational movement snagging with a Abscherfahne, which inclined relative to the workpiece plane at the bending edge 59 downward is to avoid.
  • the rear transverse cutting edge 37 of the punch 11 is moved toward the rear transverse cutting edge 43 of the die 9 by a relative movement.
  • This final stroke is performed as Kapphub, as shown in Figure 10/2.
  • the last part of the slot 50 including the front transverse boundary of the slot 50 is created.
  • a bending edge between a portion of the material strip 58, in particular the Ausscherfahne, and the solid material is separated.
  • a working stroke is controlled both at the gate phase and the working phase, in which at least three lifting phases are provided, preferably a return stroke-free control of the stroke movement is driven during the at least three lifting phases.
  • a continuous lifting movement along the lifting axis 14, in particular Z-axis, driven, wherein between the first and third lifting phase, a superposition of the lifting movement along the lifting axis 14 by a deviating movement is carried out.
  • a sideways movement is provided, which takes place, for example, in the direction of the Y-axis or a positioning axis 16, 25 of the machine tool 1.
  • FIG. 11 shows an alternative embodiment of a tool consisting of the punch 11 and the die 9.
  • the punch 11 corresponds to the embodiment shown in FIG.
  • the die 9 differs from the embodiment of FIG. 6 in that, in addition, an ejector element 91 is provided.
  • This ejector element 91 is provided between the front transverse cutting edge 42 and the coping edge 48.
  • the ejector element 91 comprises an ejector plate 92, which preferably connects to the front transverse cutting edge 42 of the die 9. Opposite the ejector plate 92 is preferably flush with the coping edge 48.
  • At least one return element 93 is provided, which is resilient in the direction of the main body 45 of the die 9.
  • compression springs or rubber-elastic dampers may be provided.
  • This ejector 91 causes starting from the figure 9/5 for a subsequent final phase of the processing of the slot 50, the inclined in the direction of the opening Anscher flag is raised to a workpiece level or on the plane of the support surface 52, so that subsequently a hook-free rotation
  • the die can be done by 180 °, as shown in Figure 10/1. With the arrangement of an ejector element 91 in the lower die, it can be kept at the same level during a rotation of the die by 180 °.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Werkzeugmaschine als auch ein Schlitzwerkzeug zum mehrhubig fortschreitenden Schlitzen von plattenförmigen Werkstücken (10), insbesondere von Blechen, mittels eines Schlitzwerkzeuges (31), welches einen Stempel (11) und eine Matrize (9) umfasst, zwischen denen das zu bearbeitende Werkstück (10) positioniert wird, wobei das Werkstück (10) und das Schlitzwerkzeug (31) zwischen Hüben des Stempels (11) und der Matrize (9) mit wenigstens einer Vorschubbewegung relativ zueinander in Vorschubrichtung (39) bewegt werden, wobei in der Arbeitsphase das Schlitzwerkzeug (31) einen Schlitzhub zum Freischneiden des Materialstreifens (58) und einen Kapphub zum Abtrennen des Materialstreifens (58) durchführt, in welcher der Stempel (11) und/oder die Matrize (9) mit einer Hubbewegung und einer zweiten Bewegungsrichtung entlang einer Bewegungsachse abweichend zur Hubbewegung überlagert angesteuert werden.

Description

Verfahren, Werkzeugmaschine und Schlitzwerkzeug zum
mehrhubig fortschreitenden Schlitzen von
plattenförmigen Werkstücken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Werkzeugmaschine und ein Schlitzwerkzeug zum mehrhubig fortschreitenden Schlitzen von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere von Blechen.
Zur Erzeugung von qualitativ hochwertigen Schnittflächen dient derzeit ein gattungsgemäßes Verfahren gemäß der DE 200 20 499 U1. Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, dass mittels eines Schlitzwerkzeuges, welches einen Stanzstempel und eine Matrize umfasst, zwischen denen das zu bearbeitende Werkstück positioniert wird, Schlitze eingebracht werden. Der Stempel und die Matrize weisen jeweils zwei in Schlitzrichtung verlaufende Längsschneiden und an deren Längsenden der Längsschneiden zwischen diesen quer zu der Schlitzrichtung verlaufende Querschneiden auf, wobei die Längsschneiden an dem Stempel in Schlitzrichtung gegenüber der Matrize ansteigen und eine vordere Querschneide des Stempels höher als eine hintere Querschneide liegt. Im Laufe des Verfahrens werden der Stempel und die Matrize relativ zueinander aufeinander zu bewegt und das Schlitzwerkzeug und das Werkstück relativ zueinander in Vorschubrichtung bewegt. Der Stempel und die Matrize führen bei ihrer Relativbewegung Hübe in Form von Schlitzhüben und wenigstens einen Kapphub aus.
Die Matrize weist eine Durchbrechung auf, welche in der Länge durch eine vordere Querschneide und eine innerhalb der Matrize liegenden und gegenüber der Werkstückauflagefläche vertieften Kappkante begrenzt ist. Eine erste Ausführungsform des Schlitzwerkzeuges umfasst einen zweiteiligen Stempel, bei welchem erste Längsschneiden zum Freischneiden des Materialstreifens in die Durchbrechung der Matrize eintauchen können, und zweite Längsschneiden des Stempels zur Anlage an der Kappkante der Matrize gebracht werden. Dadurch kann mittels einer Hubbewegung des Stempels zur Matrize ein Freischneiden des Materialstreifens und ein Abtrennen des Materialstreifens durchgeführt werden.
Bei einer zweiten Ausführungsform des Schlitzwerkzeugs ist der Stempel einteilig mit einer durchgehenden Längsschneide ausgebildet. Der Stempel wird mit einer Hubbewegung zum Freischneiden des Materialstreifens auf die Matrize zubewegt, und der Materialstreifen an der Kappkante abgetrennt. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Stillsetzen der Hubbewegung erforderlich, um ein Aufeinandertreffen der Längsschneide des Stempels und der Kappkante der Matrize zu vermeiden.
Bei beiden Ausführungsformen wird darauffolgend der Stempel in entgegengesetzter Richtung zur Hubbewegung von der Matrize abgehoben. In einer Endphase wird nach dem Freischneiden des Materialstreifens der Stempel um 180° gedreht, um durch einen letzten Kapphub den Materialstreifen aus dem Vollmaterial freizuschneiden.
Aus der EP 1 317 974 B1 ist des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung von Schlitzen in plattenförmigen Werkstücken mit einem Schlitzwerkzeug bekannt, welches einen Stanzstempel und eine Matrize umfasst. Der Stanzstempel und die Matrize weisen jeweils zwei in Schlitzrichtung verlaufende Längsschneiden und an deren Längsenden der Längsschneiden zwischen diesen quer zur Schlitzrichtung verlaufende Querschneiden auf. Die Matrize weist abweichend zur Matrize der DE 200 20 499 U1 keine innenliegende Kappkante auf.
Zur Herstellung eines Schlitzes in dem plattenförmigen Werkstück wird in einer Anschnittphase ein Anschnittschlitzhub durchgeführt, bei welchem ein Anschnitt mit Abstand von dem Werkstückrand hergestellt wird. Dabei wird ein Materialstreifen freigeschnitten, der an einem Ende mit dem plattenförmigen Werkstück verbunden bleibt. Der Stempel und die Matrize werden voneinander weg bewegt. Darauffolgend erfolgt mit einer Koordinatenführung der Werkzeugmaschine eine Bewegung des plattenförmigen Materials in Vorschubrichtung, so dass in einem darauffolgenden Schlitzhub der freigeschnittene Materialstreifen verlängert wird. Anschließend werden der Stempel und die Matrize wieder voneinander weg bewegt. Durch die Koordinatenführung wird ein Rückhub eingeleitet, der entgegengesetzt gerichtet zum Vorschub ist. Der Rückhub ist dann beendet, sofern das vordere freie Ende des Materialstreifens innerhalb einer Schlitzöffnung der Matrize liegt. Es wird also ein Pendelhub durchgeführt. Anschließend erfolgt ein Kapphub, um den freigeschnittenen Materialstreifen vollständig abzutrennen.
Im Anschluss an diese Anschnittphase erfolgt eine Arbeitsphase. In dieser Arbeitsphase wird zunächst wiederum mittels der Koordinatenführung das plattenförmige Werkstück in Vorschubrichtung um eine Vorschublänge bewegt, die der maximal erzielbaren Schnittlänge entspricht. Anschließend wird ein Schlitzhub durchgeführt, um wiederum einen Materialstreifen freizuschneiden. Darauf folgend werden innerhalb der Arbeitsphase der Stempel und die Matrize wieder voneinander weg bewegt. Die Koordinateneinrichtung führt wiederum einen Rückhub durch. Darauf folgend wird ein Kapphub durch das Aufeinanderzubewegen des Stempels und der Matrize eingeleitet, um den freigeschnittenen Materialstreifen abzutrennen. Diese Arbeitsphase mit dem Schlitzhub und dem darauf folgenden Kapphub, wobei zwischen dem Schlitzhub und dem Kapphub eine Schubbewegung des plattenförmigen Werkstückes durch die Koordinateneinrichtung angesteuert wird, kann sich in Abhängigkeit der Länge des einzubringenden Schlitzes mehrfach wiederholen.
In einer Endphase wird nach dem Freischneiden des Materialstreifens das plattenförmige Material mit der Koordinateneinrichtung in Vorschubrichtung bewegt um darauf folgend mit einem letzten Kapphub einen Materialstreifen aus dem vollen Material, also jenseits der Verbindung mit dem restlichen Werkstück, freizuschneiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Maschine als auch ein Schlitzwerkzeug zum Herstellen von Schlitzen in plattenförmigen Werkstücken vorzuschlagen, durch welche die Qualität der Schnittflächen, insbesondere bei der Herstellung von Sichtkanten und beim Besäumen von Werkstücken, weiter erhöht und die Bearbeitungsdauer zum Einbringen von Schlitzen reduziert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum mehrhubig fortschreitenden Schlitzen von plattenförmigen Werkstücken gelöst, bei dem in einer Arbeitsphase des Schlitzwerkzeuges ein Schlitzhub zum Freischneiden des Materialstreifens und ein Kapphub zum Abtrennen des Materialstreifens ausgeführt wird, in welcher der Stempel und/oder die Matrize mit einer Hubbewegung entlang einer Hubachse und einer weiteren Verfahrbewegung entlang einer Bewegungsachse abweichend zur Hubbewegung überlagert angesteuert werden. Dadurch wird ermöglicht, dass in dieser einen Arbeitsphase sowohl ein Anscheren eines Materialstreifens sowie ein darauffolgendes Freischneiden des Materialstreifens ermöglicht wird. Dadurch kann eine Verkürzung der Arbeitszeit und somit des Prozesszyklus erreicht werden. Durch diese überlagerte Verfahrbewegung des Stempels und/oder der Matrize innerhalb eines Arbeitsprozesses kann auch die Qualität der Schnittfläche verbessert werden, da eine durchgehende Ansteuerung einer Arbeitsphase ermöglicht ist, wodurch eine verbesserte Schnittführung gegeben ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass während der Arbeitsphase die Position des Werkstücks zum Stempel oder die Position des Werkstücks zur Matrize beibehalten wird. Dadurch kann eine weitere Erhöhung der Schnittqualität erzielt werden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass in der Arbeitsphase das Schlitzwerkzeug mit einem rückhubfreien Arbeitshub angesteuert wird, bei dem durch einen Schlitzhub der Materialstreifen freigeschnitten wird und mit einem vorzugsweise darauffolgenden Kapphub der Materialstreifen vom Werkstück abgetrennt wird. Diese Arbeitsphase ermöglicht, dass zunächst durch eine Hubbewegung der Materialstreifen freigeschnitten und anschließend mit einer überlagerten Verfahrbewegung entlang der Hubachse und der oberen Positionierachse ein darauffolgender Kapphub des Materialschneidens durchgeführt wird. Der Kapphub erfolgt durch eine Verfahrbewegung entlang der Hubachse. Durch Vermeidung eines Pendelhubes beziehungsweise eines Rückhubes kann eine weitere Prozesszeitoptimierung ermöglicht sein.
Der Arbeitshub in einer Arbeitsphase ist bevorzugt in mehrere Hubphasen untergliedert, wobei in einer ersten Hubphase für den Schlitzhub eine einachsige Hubbewegung angesteuert wird, in welcher der Stempel und/oder die Matrize aufeinander zubewegt werden. Nach dem Freischneiden des Materialstreifens durch die einachsige Hubbewegung wird bevorzugt eine zweite Hubphase eingeleitet, bei der die einachsige Hubbewegung des Stempels oder der Matrize mit einer zweiten Bewegungsrichtung entlang der Positionierachse überlagert wird, so dass eine geneigte oder schräg verlaufende Hubbewegung angesteuert wird. Dadurch werden eine Positionsachse des Stempels und eine Positionsachse der Matrize zueinander parallel verfahren. Bevorzugt wird also zuerst der Schlitzhub und anschließend in derselben Arbeitsphase der Kapphub durchgeführt.
Eine erste Hubphase des Arbeitshubes ist bevorzugt dann beendet, sobald eine vordere Querschneide des Stanzstempels auf eine Höhe einer vorderen Querschneide der Matrize übergeführt ist. Dadurch kann ein gezieltes Freischneiden des Materialstreifens erzielt werden, so dass dieser mit einem gegenüberliegenden Ende noch am Werkstück verbleibt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die erste Hubphase des Arbeitshubes dann beendet wird, sobald eine vordere Querschneide des Stempels im Abstand zur Materialstärke des Werkstücks zur Matrize positioniert ist.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass in der Arbeitsphase die zweite Hubphase des Arbeitshubes beendet wird, sobald die vordere Querschneide des Stempels einer innenliegenden und gegenüber der vorderen Querschneide der Matrize tiefer liegenden Kappkante in der Matrize gegenüberliegend positioniert wird.
Eine sich an die zweite Hubphase des Arbeitshubes anschließende dritte Hubphase wird bevorzugt wieder durch eine einachsige Hubbewegung des Stempels und/oder der Matrize angesteuert, so dass in einfacher Weise der freigeschnittene Materialstreifen vom Werkstück an der Kappkante abgetrennt werden kann.
Eine dem Arbeitshub vorausgehende Anschnittphase umfasst bevorzugt einen ersten Arbeitshub, bei welchem ein Materialstreifen freigeschnitten wird, wobei die Hubbewegung des Stempels zur Matrize beschränkt ist, so dass nur ein Teil der Längsschneide des Stempels in die Öffnung der Matrize eintritt. Dadurch kann quasi ein Anscheren erfolgen und der Materialstreifen zumindest teilweise in die Öffnung der Matrize durch eine Biegung übergeführt sein.
Bevorzugt schließen sich an den ersten Arbeitshub der Anschlitzphase die Hubphasen des Arbeitshubes in der Arbeitsphase an. Zum Einbringen eines ersten Schlitzes ist nur ein kurzer erster Arbeitszyklus erforderlich, wobei die sich daran anschließenden Arbeitszyklen für die Arbeitsphase sich in Abhängigkeit der Länge des Schlitzes mehrfach wiederholen können.
Nach der Durchführung der Arbeitsphase wird bevorzugt eine Endphase angesteuert, bei der das Schlitzwerkzeug unter Beibehaltung der Position des Werkstücks um 180° um die Positionsachse gedreht wird und darauffolgend ein Endhub durchgeführt wird, bei welchem ein Teil des Materialstreifens aus dem vollen Material des Werkstücks freigeschnitten wird. Dadurch kann ein sauberer letzter Trennschnitt erfolgen, so dass eine mögliche Ansenkung des Materialstreifens gegenüber der Werkstückebene unterbleibt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Werkzeugmaschine zum mehrhubig fortschreitenden Schlitzen von plattenförmigen Werkstücken gelöst, bei welchem der Stempel und/oder die Matrize zumindest an einer Hubantriebsvorrichtung angeordnet und aufeinander zubewegbar sind und die zumindest eine Hubantriebsvorrichtung an einer vom Maschinenrahmen gehaltenen oberen und/oder unteren Positionierachse verfahrbar vorgesehen ist, welche senkrecht zur Hubachse des Stempels und der Matrize vorgesehen ist und jede Positionierachse unabhängig von der anderen durch die Steuerung ansteuerbar ist, so dass der Stempel und/oder die Matrize zumindest für einen Arbeitshub in einer Arbeitsphase ansteuerbar sind. Durch die unabhängige Ansteuerung in der Verfahrbewegung des Stempels und/oder der Matrize entlang der oberen und unteren Positionierachse ist ermöglicht, dass eine gegenüber der Hubachse geneigte Hubbewegung des Stempels und/oder der Matrize ansteuerbar ist. Eine solche außerhalb der Hubachse liegende Hubbewegung kann in Abhängigkeit der Länge der Schneiden des Stempels und/oder der Matrize in Schlitzrichtung angesteuert werden. Durch die Ansteuerung der Hubbewegung außerhalb einer Hubachse, insbesondere vertikalen Hubachse, kann eine rückhubfreie Bearbeitung zum Einbringen von Schlitzen ermöglicht sein.
Zur Positionierung des plattenförmigen Werkstücks in der Werkzeugmaschine ist bevorzugt vorgesehen, dass das Schlitzwerkzeug zwischen der Anschlitzphase, der Arbeitsphase und der Endphase sowie zwischen zwei Arbeitshüben in der Arbeitsphase durch eine obere und/oder untere Antriebsanordnung bewegbar ist. Durch diese Antriebsanordnung kann das Schlitzwerkzeug entlang der oberen und unteren Positionierachse unabhängig verfahren werden, wobei die Antriebsanordnung einen motorischen Antrieb umfasst, um die jeweilige Verfahrbewegung anzusteuern.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren durch ein Schlitzwerkzeug, insbesondere zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens, gelöst, welches einen Stempel und eine Matrize aufweist, wobei der Stempel zwei in Schlitzrichtung verlaufende Längsschneiden und an den Längsenden der Längsschneiden mit zwischen diesen quer zur Schlitzrichtung verlaufenden Querschneiden ausgebildet ist. Die Längsschneiden am Stempel steigen in Richtung auf die vordere Querschneide gegenüber der hinteren Querschneide an. Die Matrize weist zwei in Schlitzrichtung verlaufende Längsschneiden auf und an den Längsenden der Längsschneiden ist eine zwischen diesen quer zur Schlitzrichtung verlaufende vordere und hintere Querschneide vorgesehen. Eine Öffnung in einer Anlagefläche der Matrize ist länger als die Längsschneide des Stempels und an dieser Öffnung angrenzend ist eine innenliegende Kappkante vorgesehen, welche gegenüber der vorderen Querschneide der Matrize vertieft und in Richtung auf die hintere Querschneide der Matrize zurückversetzt ist. Die hintere Querschneide und die Kappkante begrenzen die Länge der Öffnung in der Matrize. Die Länge der Längsschneiden des Stempels entsprechen der Länge der Durchbrechung in der Matrize. Insbesondere entspricht die Länge der Längsschneiden des Stempels und eine Breite für einen Schneidspalt zwischen dem Stempel und der Matrize der Länge der Durchbrechung. Durch ein solches Schlitzwerkzeug wird ermöglicht, dass in einem Arbeitshub sowohl ein Anscheren oder ein Freischneiden des Materialstreifens als auch ein sich daran anschließender Kapphub ermöglicht wird. Dadurch kann ein Arbeitshub in der Arbeitsphase durch eine Bewegung des Stempels und der Matrize relativ zueinander durchlaufen werden, ohne dass ein Rückhub erforderlich ist. Dadurch können wiederum die Taktzeiten verkürzt sein.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Schlitzwerkzeug einen einteiligen Stempel aufweist. Bei diesem Schlitzwerkzeug sind die Längsschneiden durchgehend an dem Stempel vorgesehen. Dadurch ist die Herstellung vereinfacht.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,
Figur 2 eine schematisierte Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus einer Hubantriebsvorrichtung und eines motorischen Antriebes gemäß Figur 1,
Figur 3 ein schematisches Diagramm einer überlagerten Hubbewegung in Y- und Z-Richtung des Stößels gemäß Figur 1,
Figur 4 ein schematisches Diagramm einer weiteren überlagerten Hubbewegung in Y- und Z-Richtung des Stößels gemäß Figur 1,
Figur 5 eine schematische Ansicht von oben auf die Werkzeugmaschine gemäß Figur 1 mit Werkstückauflageflächen,
Figur 6 eine schematische Seitenansicht eines Schlitzwerkzeuges,
Figur 7 eine schematische Ansicht von oben auf eine Matrize des Schlitzwerkzeuges gemäß Figur 6,
Figuren 8/1 bis 8/5 Prinzipdarstellungen zum Ablauf einer Anschnittphase bei Betrieb der Werkzeugmaschine nach Figur 1,
Figuren 9/1 bis 9/5 Prinzipdarstellungen zum Ablauf einer Arbeitsphase bei Betrieb der Werkzeugmaschine nach Figur 1,
Figuren 10/1 und 10/2 Prinzipdarstellungen zum Ablauf einer Endphase bei Betrieb der Werkzeugmaschine nach Figur 1 und
Figur 11 eine schematische Seitenansicht einer alternativen Matrize zu Figur 6.
In Figur 1 ist eine Werkzeugmaschine 1 dargestellt, welche als Stanzpresse ausgebildet ist. Diese Werkzeugmaschine 1 umfasst eine Tragstruktur mit einem geschlossenen Maschinenrahmen 2. Dieser umfasst zwei horizontale Rahmenschenkel 3, 4 sowie zwei vertikale Rahmenschenkel 5 und 6. Der Maschinenrahmen 2 umschließt einen Rahmeninnenraum 7, der den Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine 1 mit einem Oberwerkzeug 11 und einem Unterwerkzeug 9 bildet.
Die Werkzeugmaschine 1 dient zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken 10, welche der Einfachheit halber in Figur 1 nicht dargestellt sind und können zu Bearbeitungszwecken im Rahmeninnenraum 7 angeordnet werden. Ein zu bearbeitendes Werkstück 10 wird auf eine im Rahmeninnenraum 7 vorgesehene Werkstückabstützung 8 abgelegt. In einer Aussparung der Werkstückabstützung 8 ist am unteren horizontalen Rahmenschenkel 4 des Maschinenrahmens 2 das Unterwerkzeug 9 beispielsweise in Form einer Stanzmatrize gelagert. Diese Stanzmatrize kann mit einer Matrizenöffnung versehen sein. Bei einer Stanzbearbeitung taucht in die Matrizenöffnung des als Stanzmatrize ausgebildeten Unterwerkzeuges das als Stanzstempel ausgebildete Oberwerkzeug 11 ein.
Das Oberwerkzeug 11 und Unterwerkzeug 9 kann anstelle von einem Stanzstempel und einer Stanzmatrize auch als ein Biegestempel sowie eine Biegematrize zum Umformen von Werkstücken 10 eingesetzt werden.
Das Oberwerkzeug 11 ist in einer Werkzeugaufnahme an einem unteren Ende eines Stößels 12 fixiert. Der Stößel 12 ist Teil einer Hubantriebsvorrichtung 13, mittels derer das Oberwerkzeug 11 in eine Hubrichtung entlang einer Hubachse 14 bewegt werden kann. Die Hubachse 14 verläuft in Richtung der Z-Achse des Koordinatensystems einer in Figur 1 angedeuteten numerischen Steuerung 15 der Werkzeugmaschine 1. Senkrecht zur Hubachse 14 kann die Hubantriebsvorrichtung 13 längs einer Positionierachse 16 in Richtung des Doppelpfeils bewegt werden. Die Positionierachse 16 verläuft in Richtung der Y-Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15. Die das Oberwerkzeug 11 aufnehmende Hubantriebsvorrichtung 13 wird mittels eines motorischen Antriebs 17 längs der Positionierachse 16 verfahren.
Die Bewegung des Stößels 12 entlang der Hubachse 14 und die Positionierung der Hubantriebsvorrichtung 13 entlang der Positionierachse 16 erfolgen mittels eines motorischen Antriebes 17 in Form einer Antriebsanordnung 17, insbesondere Spindelantriebsanordnung, mit einer in Richtung der Positionierachse 16 verlaufenden und mit dem Maschinenrahmen 2 fest verbundenen Antriebsspindel 18. Geführt wird die Hubantriebsvorrichtung 13 bei Bewegungen längs der Positionierachse 16 an drei Führungsschienen 19 des oberen Rahmenschenkels 3, von denen in Figur 1 zwei Führungsschienen 19 zu erkennen sind. Die eine übrige Führungsschiene 19 verläuft parallel zur sichtbaren Führungsschiene 19 und ist von dieser in Richtung X-Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15 beabstandet. Auf den Führungsschienen 19 laufen Führungsschuhe 20 der Hubantriebsvorrichtung 13. Der gegenseitige Eingriff der Führungsschiene 19 und der Führungsschuhe 20 ist dergestalt, dass diese Verbindung zwischen den Führungsschienen 19 und den Führungsschuhen 20 auch eine in vertikaler Richtung wirkende Last aufnehmen kann. Dementsprechend ist die Hubantriebsvorrichtung 13 über die Führungsschuhe 20 und die Führungsschienen 19 am Maschinenrahmen 2 aufgehängt. Ein weiterer Bestandteil der Hubantriebsvorrichtung 13 ist ein Keilgetriebe 21, durch welches eine Lage des Oberwerkzeuges 11 relativ zum Unterwerkzeug 9 einstellbar ist.
Das Unterwerkzeug 9 ist entlang einer unteren Positionierachse 25 verfahrbar aufgenommen. Diese untere Positionierachse 25 verläuft in Richtung der Y-Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15. Vorzugsweise ist die untere Positionierachse 25 parallel zur oberen Positionierachse 16 ausgerichtet. Das Unterwerkzeug 9 kann unmittelbar an der unteren Positionierachse 16 mit einer motorischen Antriebsanordnung 26 entlang der Positionierachse 25 verfahren werden. Alternativ oder ergänzend kann das Unterwerkzeug 9 auch an einer Hubantriebsvorrichtung 27 vorgesehen sein, welche entlang der unteren Positionierachse 25 mittels der motorischen Antriebsanordnung 26 verfahrbar ist. Diese Antriebsanordnung 26 ist bevorzugt als Spindelantriebsanordnung ausgebildet. Die untere Hubantriebsvorrichtung 27 kann im Aufbau der oberen Hubantriebsvorrichtung 13 entsprechen. Ebenfalls kann die motorische Antriebsanordnung 26 der motorischen Antriebsanordnung 17 entsprechen.
Die untere Hubantriebsvorrichtung 27 ist an dem unteren horizontalen Rahmenschenkel 4 zugeordneten Führungsschienen 19 verschiebbar gelagert. Auf den Führungsschienen 19 laufen Führungsschuhe 20 der Hubantriebsvorrichtung 27, so dass die Verbindung zwischen den Führungsschienen 19 und Führungsschuhen 20 am Unterwerkzeug 9 auch eine in vertikaler Richtung wirkende Last aufnehmen kann. Dementsprechend ist auch die Hubantriebsvorrichtung 27 über die Führungsschuhe 20 und die Führungsschienen 19 am Maschinenrahmen 2 und beabstandet zu den Führungsschienen 19 und Führungsschuhen 20 der oberen Hubantriebsvorrichtung 13 aufgehängt. Auch die Hubantriebsvorrichtung 27 kann ein Keilgetriebe 21 umfassen, durch welches die Lage beziehungsweise Höhe des Unterwerkzeuges 9 entlang der Z-Achse einstellbar ist.
Durch die numerische Steuerung 15 können sowohl die motorischen Antriebe 17 für eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 entlang der oberen Positionierachse 16 als auch der oder die motorischen Antriebe 26 für eine Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges 9 entlang der unteren Positionierachse 25 unabhängig voneinander angesteuert werden. Somit ist das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 synchron in Richtung der Y-Achse des Koordinatensystems verfahrbar. Ebenso kann eine unabhängige Verfahrbewegung des Ober- und Unterwerkzeuges 11, 9 auch in verschiedene Richtungen angesteuert werden. Diese unabhängige Verfahrbewegung des Ober- und Unterwerkzeuges 11, 9 kann zeitgleich angesteuert werden. Durch die Entkopplung der Verfahrbewegung zwischen dem Oberwerkzeug 11 und dem Unterwerkzeug 9 kann eine erhöhte Flexibilität in der Bearbeitung von Werkstücken 10 erzielt werden. Auch kann das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 zur Bearbeitung der Werkstücke 10 in vielfältiger Weise ausgebildet sein.
Ein Bestandteil der Hubantriebsvorrichtung 13 ist das Keilgetriebe 21, welches in Figur 2 dargestellt ist. Das Keilgetriebe 21 umfasst zwei antriebsseitige Keilgetriebeelemente 122, 123, sowie zwei abtriebsseitige Keilgetriebeelemente 124, 125. Letztere sind konstruktiv zu einer Baueinheit in Form eines abtriebsseitigen Doppelkeils 126 zusammengefasst. An dem abtriebsseitigen Doppelkeil 126 ist der Stößel 12 um die Hubachse 14 drehbar gelagert. Eine motorische Drehantriebsvorrichtung 128 ist in dem abtriebsseitigen Doppelkeil 126 untergebracht und verfährt den Stößel 12 bei Bedarf entlang der Hubachse 14. Dabei ist sowohl eine Links- als auch eine Rechtsdrehung des Stößels 12 gemäß dem Doppelpfeil in Figur 2 möglich. Eine Stößellagerung 129 ist schematisch dargestellt. Zum einen erlaubt die Stößellagerung 129 reibungsarme Drehbewegungen des Stößels 12 um die Hubachse 14, zum anderen lagert die Stößellagerung 129 den Stößel 12 in axialer Richtung und trägt dementsprechend Lasten, die auf den Stößel 12 in Richtung der Hubachse 14 wirken in den abtriebsseitigen Doppelkeil 126 ab.
Der abtriebsseitige Doppelkeil 126 wird durch eine Keilfläche 130, sowie durch eine Keilfläche 131 des abtriebsseitigen Getriebeelementes 125 begrenzt. Den Keilflächen 130, 131 der abtriebsseitigen Keilgetriebeelemente 124, 125 liegen Keilflächen 132, 133 der antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 122, 123 gegenüber. Durch Längsführungen 134, 135 sind das antriebsseitige Keilgetriebeelement 122 und das abtriebsseitige Keilgetriebeelement 124, sowie das antriebsseitige Keilgetriebeelement 123 und das abtriebsseitige Keilgetriebeelement 125 in Richtung der Y-Achse, das heißt, in Richtung der Positionierachse 16 der Hubantriebsvorrichtung 13 relativ zueinander bewegbar geführt.
Das antriebsseitige Keilgetriebeelement 122 verfügt über eine motorische Antriebseinheit 138, das antriebsseitige Keilgetriebeelement 123 über eine motorische Antriebseinheit 139. Beide Antriebseinheiten 138, 139 gemeinsam bilden die Spindelantriebsanordnung 17.
Den motorischen Antriebseinheiten 138, 139 gemeinsam ist die in Figur 1 gezeigte Antriebsspindel 18 sowie die an dem Maschinenrahmen 2 gelagerte und folglich tragstrukturseitige Hubantriebsvorrichtung 13, 27.
Zu den motorischen Antriebseinheiten 138, 139 werden die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 122, 123 derart betrieben, dass diese sich entlang der Positionierachse 16 beispielsweise aufeinander zu bewegen, wodurch sich eine Relativbewegung zwischen den antriebsseitigen Keilgetriebeelementen 122, 123 einerseits und den abtriebsseitigen Keilgetriebeelementen 124, 125 anderseits ergibt. Infolge dieser Relativbewegung wird der abtriebsseitige Doppelkeil 126 und der daran gelagerte Stößel 12 entlang der Hubachse 14 nach unten bewegt. Der an dem Stößel 12 beispielsweise als Oberwerkzeug 11 montierte Stanzstempel führt einen Arbeitshub aus und bearbeitet dabei ein auf der Werkstückauflage 28, 29 bzw. der Werkstückabstützung 8 gelagertes Werkstück 10. Durch eine entgegengesetzte Bewegung der Antriebskeilelemente 122, 123 wird der Stößel 12 wiederum entlang der Hubachse 14 angehoben bzw. nach oben bewegt.
Die vorbeschriebene Hubantriebsvorrichtung 13 gemäß Figur 2 ist bevorzugt baugleich als untere Hubantriebsvorrichtung 27 ausgebildet und nimmt das Unterwerkzeug 9 auf.
In Figur 3 ist ein schematisches Diagramm einer möglichen Hubbewegung des Stößels 12 dargestellt. Das Diagramm zeigt einen Hubverlauf entlang der Y-Achse und der Z-Achse. Durch eine überlagerte Ansteuerung einer Verfahrbewegung des Stößels 12 entlang der Hubachse 14 und entlang der Positionierachse 16 kann beispielsweise eine schräg verlaufende Hubbewegung des Hubstößels 12 nach unten auf das Werkstück 10 zu angesteuert werden, wie dies durch die erste Gerade A dargestellt ist. Darauffolgend nach Durchführung des Hubes kann der Stößel 12 beispielsweise senkrecht abgehoben werden, wie dies durch die Gerade B dargestellt ist. Anschließend erfolgt beispielsweise eine ausschließliche Verfahrbewegung entlang der Y-Achse gemäß der Geraden C, um den Stößel 12 für eine neue Arbeitsposition zum Werkstück 10 zu positionieren. Darauffolgend kann sich beispielsweise die zuvor beschriebene Arbeitsabfolge wiederholen. Sofern für einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt das Werkstück 10 auf der Werkstückauflagefläche 28, 29 verfahren wird, kann auch eine Verfahrbewegung entlang der Geraden C entfallen.
Die im Diagramm in Figur 3 dargestellte mögliche Hubbewegung des Stößels 12 am Oberwerkzeug 11 ist bevorzugt mit einem stillstehend gehaltenen Unterwerkzeug 9 kombiniert. Dabei ist das Unterwerkzeug 9 derart innerhalb des Maschinenrahmens 2 positioniert, dass am Ende eines Arbeitshubes des Oberwerkzeuges 11 das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 eine definierte Position einnehmen.
Dieser beispielhafte überlagerte Hubverlauf kann sowohl für das Oberwerkzeug 11 als auch das Unterwerkzeug 9 angesteuert werden. In Abhängigkeit der zu erfolgenden Bearbeitung des Werkstückes 10 kann eine überlagerte Hubbewegung des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges 11, 9 angesteuert werden.
In Figur 4 ist ein schematisches Diagramm dargestellt, welches eine Hubbewegung des Stößels 12 gemäß der beispielhaft dargestellten Linie D entlang einer Y-Achse und einer Z-Achse darstellt. Abweichend zu Figur 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass eine Hubbewegung des Stößels 12 einen Kurvenverlauf oder Bogenverlauf durchlaufen kann, indem eine Überlagerung der Verfahrbewegungen in Y-Richtung und Z-Richtung entsprechend durch die Steuerung 15 angesteuert wird. Durch eine solche flexible Überlagerung der Verfahrbewegungen in X- und Z-Richtung lassen sich spezifische Bearbeitungsaufgaben lösen. Die Ansteuerung eines solchen Kurvenverlaufes kann für das Oberwerkzeug 11 und/oder Unterwerkzeug 9 vorgesehen sein.
In Figur 5 ist eine schematische Ansicht auf die Werkzeugmaschine 1 gemäß Figur 1 dargestellt. An dem Maschinenrahmen 2 der Werkzeugmaschine 1 erstreckt sich seitlich jeweils eine Werkstückauflage 28, 29. Die Werkstückauflage 28 kann beispielsweise einer nicht näher dargestellten Beladestation zugeordnet sein, durch welche unbearbeitete Werkstücke 10 auf die Werkstückauflage 28 aufgelegt werden. An die Werkstückauflage 28, 29 angrenzend ist eine Vorschubeinrichtung 22 vorgesehen, welche mehrere Greifer 23 umfasst, um das auf die Werkstückauflage 28 aufgelegte Werkstück 10 zu greifen. Mittels der Vorschubeinrichtung 22 wird das Werkstück 10 in X-Richtung durch den Maschinenrahmen 2 hindurchgeführt. Vorzugsweise kann die Vorschubeinrichtung 22 auch in Y-Richtung verfahrbar angesteuert werden. Dadurch kann eine freie Verfahrbewegung des Werkstücks 10 in der X-Y-Ebene vorgesehen sein. In Abhängigkeit der Arbeitsaufgabe kann das Werkstück 10 durch die Vorschubeinrichtung 22 sowohl in X-Richtung als auch entgegen der X-Richtung bewegbar sein. Diese Verfahrbewegung des Werkstücks 10 kann auf eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 und Unterwerkzeuges 9 in und entgegen der Y-Richtung für die jeweilige Bearbeitungsaufgabe angepasst sein.
Der Werkstückauflage 28 gegenüberliegend ist die weitere Werkstückauflage 29 am Maschinenrahmen 2 vorgesehen. Diese kann beispielsweise einer Entladestation zugeordnet sein. Alternativ kann die Be- und Entladung des unbearbeiteten Werkstücks 10 und bearbeiteten Werkstücks 10 mit Werkstücken 81 auch derselben Werkstückauflage 28, 29 zugeordnet sein.
Die Werkzeugmaschine 1 kann des Weiteren eine Laserbearbeitungsvorrichtung 201, insbesondere eine Laserschneidmaschine, aufweisen, welche nur schematisch in einer Draufsicht in Figur 5 dargestellt ist. Diese Laserbearbeitungsvorrichtung 201 kann beispielsweise als eine CO2-Laserschneidmaschine ausgebildet sein. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 201 umfasst eine Laserquelle 202, welche einen Laserstrahl 203 erzeugt, der mittels einer schematisch dargestellten Strahlführung 204 zu einem Laserbearbeitungskopf, insbesondere Laserschneidkopf 206, geführt und in diesem fokussiert wird. Danach wird der Laserstrahl 204 durch eine Schneiddüse senkrecht zur Oberfläche des Werkstückes 10 ausgerichtet, um das Werkstück 10 zu bearbeiten. Der Laserstrahl 203 wirkt am Bearbeitungsort, insbesondere Schneidort, vorzugsweise gemeinsam mit einem Prozessgasstrahl auf das Werkstück 10 ein. Die Schneidstelle, an welcher der Laserstrahl 203 auf das Werkstück 10 auftritt, ist benachbart zur Bearbeitungsstelle des Oberwerkzeuges 11 und Unterwerkzeuges 9.
Der Laserschneidkopf 206 ist durch einen Linearantrieb 207 mit einem Linearachsensystem zumindest in Y-Richtung, vorzugsweise in Y- und Z-Richtung, verfahrbar. Dieses Linearachsensystem, welches den Laserschneidkopf 206 aufnimmt, kann dem Maschinenrahmen 2 zugeordnet, daran befestigt oder darin integriert sein. Unterhalb eines Arbeitsraumes des Laserschneidkopfes 206 kann eine Strahldurchtrittsöffnung in der Werkstückauflage 28 vorgesehen sein. Vorzugsweise kann unterhalb der Strahldurchtrittsöffnung eine Strahlauffangvorrichtung für den Laserstrahl 21 vorgesehen sein. Die Strahldurchtrittsöffnung und gegebenenfalls die Strahlauffangvorrichtung können auch als eine Baueinheit ausgebildet sein.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 201 kann alternativ auch einen Festkörperlaser als Laserquelle 202 aufweisen, dessen Strahlung mit Hilfe eines Lichtleitkabels zum Laserschneidkopf 206 geführt wird.
Die Werkstückauflage 28, 29 kann sich bis unmittelbar an die Werkstückabstützung 8 erstrecken, welche das Unterwerkzeug 9 zumindest teilweise umgibt. Innerhalb eines sich dazwischen ergebenden Freiraumes ist das Unterwerkzeug 9 entlang der unteren Positionierachse 25 in und entgegen der Y-Richtung verfahrbar.
Auf der Werkstückauflage 28 liegt beispielsweise ein bearbeitetes Werkstück 10 auf, bei welchem ein Werkstückteil 81 von einem Schneidspalt 83 beispielsweise durch eine Stanzbearbeitung oder durch eine Laserstrahlbearbeitung bis auf eine Restverbindung 82 freigeschnitten ist. Durch diese Restverbindung wird das Werkstück 81 in dem Werkstück 10 bzw. dem verbleibenden Restgitter gehalten. Zum Abtrennen des Werkstückteils 81 vom Werkstück 10 wird das Werkstück 10 mittels der Vorschubeinrichtung 22 zum Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 für einen Abstanz- und Ausschleusschritt positioniert. Dabei wird die Restverbindung 82 durch einen Stanzhub des Oberwerkzeuges 11 zum Unterwerkzeug 9 getrennt. Das Werkstückteil 81 kann beispielsweise durch teilweises Absenken der Werkstückabstützung 8 nach unten ausgeschleust werden. Alternativ kann bei größeren Werkstückteilen 81 das freigeschnittene Werkstückteil 81 wieder zurück auf die Werkstückauflage 28 oder auf die Werkstückauflage 29 übergeführt werden, um das Werkstückteil 81 und das Restgitter zu entladen. Auch können kleine Werkstückteile 81 gegebenenfalls durch eine Öffnung im Unterwerkzeug 9 ausgeschleust werden.
In Figur 6 ist eine schematische Schnittansicht eines Schlitzwerkzeuges 31 dargestellt, welches aus dem Oberwerkzeug 11 und dem Unterwerkzeug 9 besteht. Im Folgenden wird das Oberwerkzeug 11 mit Stempel und das Unterwerkzeug 9 mit Matrize weiterhin bezeichnet. Am Stempel 11 ist beispielsweise ein zugeordneter Abstreifer 32 dargestellt. Der Stempel 11 besitzt zwei in einer Schlitzrichtung 33 verlaufende Längsschneiden 34, die in Schlitzrichtung 33 gegenüber dem zu schlitzenden Werkstück 10, insbesondere Blech, ansteigen. Zwischen den Längsschneiden 34 des Stempels 11 erstrecken sich quer zur Schlitzrichtung 34 eine in dieser Richtung vordere Querschneide 36 sowie eine hintere Querschneide 37. Entgegen der Schlitzrichtung 33 ist eine Vorschubrichtung 39 dargestellt.
Die Matrize 9 ist gleichfalls mit in Schlitzrichtung 33 verlaufenden Längsschneiden 41 versehen. Zwischen diesen erstrecken sich quer zur Schlitzrichtung 33 eine vordere Querschneide 42 sowie eine hintere Querschneide 43. Ein Grundkörper 45 der Matrize 9 umfasst eine Öffnung 46, in welche die Längsschneiden 34 eintreten können und welche in eine Durchbrechung 47 mündet, die den Grundkörper 45 vollständig durchsetzt.
Die Matrize 9 weist des Weiteren eine Kappkante 48 auf, welche gegenüber der vorderen Querschneide 42 in Richtung zur hinteren Querschneide 43 zurückversetzt ist. Diese Kappkante 48 ist gegenüber der vorderen Querschneide 42 vertieft. Diese Kappkante 48 weist vorteilhafterweise dieselbe Länge wie die Querschneide 42 auf. Die Kappkante 48 sowie gegenüberliegend die hintere Querschneide 43 begrenzen die Länge der Durchbrechung 47 und somit die Länge des auszuschleusenden Materialstreifens 58. Der Abstand der vorderen Querschneide 36 und der hinteren Querschneide 37 des Stempels 11 kann auf die Länge der Durchbrechung 47 angepasst sein. Bevorzugt ist die Durchbrechung 47 größer als der Abstand der vorderen Querschneide 36 und der hinteren Querschneide 37 des Schlitzwerkzeuges 31. Der dadurch entstehende Spielraum kann zur Einstellung der Schnittspaltbreite in Y-Richtung in Abhängigkeit der Werkstückdicke d des Werkstücks 10 genutzt werden. Die Öffnung 46 ist länger als die Durchbrechung 47. Dadurch wird der freigeschnittene Materialstreifen 58 nicht vollständig abgetrennt, sondern der Anschnitt 49 verbleibt am Werkstück 10. Dadurch kann die Qualität des Schlitzes 50 (Figur 5) erhöht werden.
Für die Dicke des Werkstücks 10 ist in Figur 4 das Kürzel „d“ und für den Neigungswinkel der Längsschneide 34 am Stempel 11 gegenüber dem Werkstück 10 ist das Kürzel α vorgesehen.
In Figur 7 ist eine schematische Ansicht auf die Matrize 9 gemäß Figur 6 dargestellt. Die Längsschneide 41 sowie die vordere und hintere Querschneide 42, 43 grenzen an eine Auflagefläche 52 an der Matrize 9 an.
Die Werkzeugmaschine 1 in Figur 5 zeigt das Werkstück 10 nach dem Fertigstellen des Schlitzes 50. Die vorausgehenden Abläufe zur Herstellung eines solchen Schlitzes 50 im Werkstück 10 ergeben sich aus den nachfolgenden Figuren 8 bis 10.
Vor dem Beginn der einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung des Schlitzes 50 wird die Matrize 9 um deren Positionierachse 53 zur Ausrichtung der Öffnung 46 gedreht, so dass diese zum Stempel 11 ausgerichtet ist. Alternativ und/oder zusätzlich kann der Stempel 11 um seine Positionierachse 55 gedreht werden. Diese Positionierachse 55 des Stempels 11 liegt bevorzugt in der Längsachse, insbesondere in der Längsachse eines Einspannschaftes 56 zur Aufnahme des Stempels 11 an der Hubantriebsvorrichtung 13 der Werkzeugmaschine 1. Die Positionierachse 53 der Matrize 9 entspricht bevorzugt einer Symmetrieachse der Matrize 9 bzw. des Grundkörpers 45, welche bevorzugt an einer unteren Hubantriebsvorrichtung 27 oder an einer unteren Positionierachse 25 auswechselbar aufgenommen ist.
Nach dem Einwechseln und Ausrichten des Schlitzwerkzeuges 31 wird eine Anschnittphase gestartet, welche in einzelnen Ablaufschritten in den Figuren 8/1 bis 8/5 dargestellt ist. Das Werkstück 10 wird mittels der Vorschubeinrichtung 22 gegenüber dem Schlitzwerkzeug 31 positioniert und dabei in den Zwischenraum zwischen dem Stempel 11 und der Matrize 9 geschoben, wobei ein Rand des Werkstücks 10 gegenüber der Öffnung 46 hinausragt und auf der Auflagefläche 52 der Matrize 9 zumindest aufliegt oder gegenüber dieser hervorsteht. Der Stempel 11 befindet sich dabei in Hubrichtung 14 in seiner Ausgangslage zur Matrize 9. Anschließend wird mit einem Anschnitt-Schlitzhub in dem Werkstück 10 ein Anschnitt erstellt, wie dies in Figur 8/2 dargestellt ist. Alternativ kann der Anschnitt-Schlitzhub auch am Werkstückrand vorgesehen sein. Ein solcher Anschnitt wird auch als Anscheren bezeichnet. Dabei werden durch das Zusammenwirken der hinteren Querschneide 37 an dem Stempel 11 und der hinteren Querschneide 43 der Matrize 9 die in Schlitzrichtung 33 hintere Querbegrenzung sowie der erste Teil der in Schlitzrichtung 33 verlaufenden Längsbegrenzung des Schlitzes 50 erstellt. Dabei wird ein Materialstreifen 58 freigeschnitten. Aufgrund einer entsprechenden Steuerung der Hubantriebsvorrichtung 13 fährt der Stempel 11 bei dem Anschnitt-Schlitzhub nur so weit in die Matrize 9 ein, dass an der in Schlitzrichtung 33 gelegenen Seite eine Verbindung zwischen dem Materialstreifen 58 und dem restlichen Werkstück 10 erhalten bleibt. Im Anschnitt-Schlitzhub wird der Stempel 11 in seine Ausgangsposition angehoben und mittels der oberen Positionierachse 16 in Schlitzrichtung 33 verfahren. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Stempel 11 angehoben und die Matrize 9 relativ zum Stempel 11 verfahren wird. Auch kann eine Relativbewegung des Stempels 11 und der Matrize 9 vorgesehen sein. Diese Verfahrbewegung wird derart angesteuert, dass die beim Anschnitt-Schlitzhub erzeugte Biegekante 59 unmittelbar an der vorderen Querschneide 42 der Matrize 9 bzw. der vorderen Querschneide 36 des Stempels 11 benachbart ist. Darauf folgend erfolgt in einer ersten Hubphase eine Hubbewegung des Stempels 11 auf die Matrize 9, die derart angesteuert wird, dass der Stempel 11 mit seinen Längsschneiden 34 zur Anlage auf dem Materialstreifen 58 kommt, wie dies in Figur 8/3 dargestellt ist. Ein Kapphub zwischen der vorderen Querschneide 36 des Stempels 11 und der vorderen Querschneide 42 der Matrize 9 wird dabei unterbunden.
Darauf folgend wird der Hubbewegung des Stempels 11 entlang der Hubachse 14 in einer zweiten Hubphase mit einer Verfahrbewegung in einer weiteren Bewegungsachse abweichend zur Hubachse überlagert. Bevorzugt ist die weitere Verfahrbewegung in einer Bewegungsachse senkrecht zur Hubachse 14, insbesondere in Richtung der oberen oder unteren Positionierachse 16, 25. Die Hubachse ist bevorzugt in Z-Richtung ausgerichtet und die überlagerte Verfahrbewegung als Seitwärtsbewegung in oder entgegen der Y-Richtung. Daraus ergibt sich eine Verfahrbewegung des Stempels 11, welche dem beispielsweise in Figur 8/3 dargestellten Pfeil 61 entspricht. Die überlagerte Hub- und Seitwärtsbewegung des Stempels 11 wird in der zweiten Hubphase so lange fortgesetzt, bis der Materialstreifen 58, auch Span genannt, abgetrennt ist. Dabei kann die hintere Querschneide 37 des Stempels 11 unmittelbar benachbart zur hinteren Querschneide 43 der Matrize 9 positioniert sein oder an dieser zur Anlage kommen. Sofern das Schlitzwerkzeug 31 kürzer ist als die Länge der Durchbrechung 47 in der Matrize 9 kann eine Kollision der hinteren Querschneide 37 des Stempels 11 mit der hinteren Querschneide 43 der Matrize 9 vermieden werden. Darauf folgend wird eine dritte Hubphase eingeleitet, welche in Figur 8/4 dargestellt ist. Die Verfahrbewegung des Stempels 11 längs der Öffnung 46 der Matrize 9 wird stillgesetzt. Die Hubbewegung des Stempels 11 wird in der dritten Hubphase weiter angesteuert, so dass die vordere Querschneide 36 des Stempels 11 einen Kapphub durchführt und der Materialstreifen 58 an der innenliegenden Kappkante 48 abgetrennt wird.
Darauf folgend wird der abgetrennte Materialstreifen 58 durch die Durchbrechung 47 nach unten ausgeschleust, wie dies in Figur 8/5 dargestellt ist. Anschließend kehrt der Stempel 9 mittels der Hubantriebsvorrichtung 13 wieder in eine Ausgangslage gemäß Figur 8/1 zurück. Die Anschnittphase ist beendet.
Im Anschluss an die Anschnittphase folgt die in den Figuren 9/1 bis 9/5 dargestellte Arbeitsphase. Zur Positionierung des Schlitzwerkzeugs 31 zum Werkstück 10 wird das Schlitzwerkzeug 31 so verfahren, dass sich ein vorderes freies Ende des Materialstreifens 58 innerhalb der Öffnung 46 der Matrize 9 befindet oder an die hintere Querschneide 43 der Matrize 9 angrenzt. Ist das Werkstück 10 mittels der Vorschubeinrichtung 22 in Vorschubrichtung 39 verfahrbar, so kann alternativ eine Relativbewegung zwischen dem Schlitzwerkzeug 31 und dem Werkstück 10 zur Positionierung vorgesehen sein. Im Anschluss daran wird mittels einer Verfahrbewegung der Stempel 11 relativ zur Matrize 9 verfahren, so dass wiederum die vordere Querschneide 36 des Stempels 11 oberhalb der vorderen Querschneide 42 der Matrize 9 liegt. Dies wird durch den Versatz der Positionsachsen 55, 53 deutlich. Bei dieser Verfahrbewegung kann auch der Stempel 11 still stehen und die Matrize 9 verfahren werden, um die Startposition gemäß Figur 9/2 für eine darauf folgende Hubbewegung einzunehmen.
Die darauf folgende Durchführung des Schlitzhubes gemäß den Figuren 9/1 bis 9/5 entspricht dem Schlitzhub gemäß den Figuren 8/3 bis 8/5, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen voll umfänglich hierauf Bezug genommen wird. Die Anschnittphase ist nach dem Einbringen des ersten Anschnitts gemäß Figur 8/2 in der Abfolge der drei Hubphasen während eines Arbeitshubes analog zur Arbeitsphase.
Die Arbeitsphase gemäß den Figuren 9/1 bis 9/5 wird so lange wiederholt, bis eine in Schlitzrichtung 33 vorne liegende Querbegrenzung des Schlitzes 50 nahezu erreicht ist. Dann wird eine Endphase eingeleitet, welche in den Figuren 10/1 und 10/2 dargestellt ist.
Ausgehend von der Positionierung der Matrize 9 zum Werkstück 10 gemäß Figur 9/5 und einem daraufhin abgehobenen Stempel 11 in einer Startposition für eine erneute Hubbewegung wird die Endphase eingeleitet. Es wird eine Drehbewegung des Stempels 11 um die Positionierachse 55 und/oder eine Drehbewegung der Matrize 9 um deren Positionierachse 53 angesteuert. Diese zumindest eine Drehbewegung umfasst einen Winkel von 180°. Bei der Ansteuerung einer Drehbewegung der Matrize 9 ist bevorzugt vorgesehen, dass diese mit einer Hubbewegung in Form einer Absenkbewegung entlang der unteren Hubachse 30 angesteuert wird, um während der Drehbewegung ein Verhaken mit einer Abscherfahne, welche gegenüber der Werkstückebene an der Biegekante 59 nach unten geneigt ist, zu vermeiden. Darauf folgend wird durch eine Relativbewegung die hintere Querschneide 37 des Stempels 11 auf die hintere Querschneide 43 der Matrize 9 zu bewegt. Dieser Endhub wird als Kapphub durchgeführt, wie dies in Figur 10/2 dargestellt ist. Bei diesem Kapphub wird der letzte Teil des Schlitzes 50 einschließlich der vorderen Querbegrenzung des Schlitzes 50 erstellt. Bei diesem letzten Kapphub wird eine Biegekante zwischen einem Teil des Materialstreifens 58, insbesondere der Ausscherfahne, und dem Vollmaterial abgetrennt. Nach einem abschließenden Rückhub des Stempels 11 in eine Ausgangsposition kann das Werkstück 10 mittels der Vorschubeinrichtung 22 weiter verfahren werden, um dieses in eine Position gemäß Figur 5 überzuführen oder in eine weitere Position zwischen dem Schlitzwerkzeug 31 zur Einbringung von zumindest einem weiteren Schlitz verfahren werden.
Bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren wird sowohl bei der Anschnittphase als auch der Arbeitsphase ein Arbeitshub angesteuert, bei welchem zumindest drei Hubphasen vorgesehen sind, wobei vorzugsweise eine rückhubfreie Ansteuerung der Hubbewegung während den zumindest drei Hubphasen angesteuert wird. Vorzugsweise wird eine kontinuierliche Hubbewegung entlang der Hubachse 14, insbesondere Z-Achse, angesteuert, wobei zwischen der ersten und dritten Hubphase eine Überlagerung der Hubbewegung entlang der Hubachse 14 durch eine davon abweichende Verfahrbewegung erfolgt. Insbesondere ist eine Seitwärtsbewegung vorgesehen, die beispielsweise in Richtung der Y-Achse oder einer Positionierachse 16, 25 der Werkzeugmaschine 1 erfolgt.
Dadurch ist ermöglicht, dass sowohl die Durchführung eines Schlitzhubes zum Freischneiden eines Materialstreifens 58 als auch das darauf folgende Abtrennen des freigeschnittenen Materialstreifens 58 ohne eine zusätzliche Verfahrbewegung des Werkstücks 1 relativ zum Schlitzwerkzeug 31 erfolgt.
In Figur 11 ist eine alternative Ausführungsform eines Werkzeuges bestehend aus dem Stempel 11 und der Matrize 9 dargestellt. Der Stempel 11 entspricht der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform. Die Matrize 9 weicht gegenüber der Ausführungsform zu Figur 6 dahingehend ab, dass ergänzend ein Auswerferelement 91 vorgesehen ist. Dieses Auswerferelement 91 ist zwischen der vorderen Querschneide 42 und der Kappkante 48 vorgesehen. Das Auswerferelement 91 umfasst eine Auswerferplatte 92, welche vorzugsweise an die vordere Querschneide 42 der Matrize 9 anschließt. Gegenüberliegend ist die Auswerferplatte 92 bevorzugt bündig zur Kappkante 48. Zur Positionierung der Auswerferplatte 92 in einer Auflagefläche 52 der Matrize 9 ist bevorzugt zumindest eine Rückstellelement 93 vorgesehen, welches federnd nachgiebig in Richtung auf den Grundkörper 45 der Matrize 9 ist. Beispielsweise können Druckfedern oder gummielastische Dämpfer vorgesehen sein.
Dieses Auswerferelement 91 bewirkt, dass ausgehend von der Figur 9/5 für eine darauffolgende Endphase der Bearbeitung des Schlitzes 50 die in Richtung auf die Öffnung geneigte Anscherfahne auf eine Werkstückebene bzw. auf die Ebene der Auflagefläche 52 angehoben wird, so dass darauffolgend eine verhakungsfreie Drehbewegung der Matrize um 180° erfolgen kann, wie dies in Figur 10/1 dargestellt ist. Bei der Anordnung eines Auswerferelementes 91 in der unteren Matrize kann diese während einer Drehung der Matrize um 180° auf demselben Niveau gehalten werden.

Claims (14)

  1. Verfahren zum mehrhubig fortschreitenden Schlitzen von plattenförmigen Werkstücken (10), insbesondere von Blechen, mittels eines Schlitzwerkzeuges (31), welches einen Stempel (11) und eine Matrize (9) umfasst, zwischen denen das zu bearbeitende Werkstück (10) positioniert wird, die jeweils zwei in Schlitzrichtung (33) verlaufende Längsschneiden (43, 41) und an den Längsenden der Längsschneiden (43, 41) zwischen diesen quer zu der Schlitzrichtung (33) verlaufende Querschneiden (36, 37; 41, 42) aufweisen, wobei die Längsschneiden (34) an dem Stempel (11) in Schlitzrichtung (33) gegenüber dem Werkstück (10) ansteigen und eine vordere Querschneide (36) des Stempels (11) höher als eine hintere Querschneide (37) des Stempels (11) liegt und wobei im Laufe des Verfahrens der Stempel (11) und die Matrize (9) relativ zueinander aufeinander zu bewegt und das Werkzeug (31) und das Werkstück (10) relativ zueinander in Vorschubrichtung (39) bewegt werden und der Stempel (11) und die Matrize (9) bei ihrer Relativbewegung Hübe in Form von Schlitzhüben und wenigstens einen Kapphub ausführen, wobei bei den Schlitzhüben mittels dem Stempel (11) und der Matrize (9) ein Materialstreifen (58) mit in Schlitzrichtung (33) gelegener Verbindung mit dem restlichen Werkstück (10) freigeschnitten und diese Verbindung mit dem Kapphub mittels dem Stempel (11) und der Matrize (9) gekappt wird und wobei bei einem Anschnitt-Schlitzhub in einer Anschnittphase ein Anschnitt am Werkstückrand oder mit Abstand von dem Werkstückrand hergestellt und vor dem Kapphub nach dem Anschnitt-Schlitzhub wenigstens ein nachfolgender Schlitzhub ausgeführt wird und das Werkstück (10) bei dem Anschnitt-Schlitzhub und dem wenigstens einen nachfolgenden Schlitzhub über eine Schlitzlänge geschlitzt wird, welche die bei dem Kapphub maximal erzielbare Schlitzlänge übersteigt und wobei das Werkstück (10) und das Schlitzwerkzeug (31) zwischen den Hüben des Stempels (11) und der Matrize (9) mit wenigstens einer Vorschubbewegung relativ zueinander in Vorschubrichtung (39) bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Arbeitsphase das Schlitzwerkzeug (31) einen Schlitzhub zum Freischneiden des Materialstreifens (58) und einen Kapphub zum Abtrennen des Materialstreifens (58) durchführt, in welcher der Stempel (11) und/oder die Matrize (9) mit einer Hubbewegung entlang einer Hubachse (14, 30) und einer weiteren Verfahrbewegung entlang einer Bewegungsachse abweichend zur Hubbewegung überlagert angesteuert werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Arbeitsphase die Position des Werkstücks (10) zum Stempel (11) oder der Matrize (9) beibehalten wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Arbeitsphase das Schlitzwerkzeug (31) mit einem rückhubfreien Arbeitshub angesteuert wird, bei dem durch einen Schlitzhub der Materialstreifen (58) freigeschnitten und einen darauf folgenden Kapphub der Materialstreifen (58) vom Werkstück (10) abgetrennt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Arbeitsphase ein Arbeitshub in einer ersten Hubphase für den Schlitzhub mit einer einachsigen Hubbewegung angesteuert wird, in welcher der Stempel (11) und die Matrize (9) aufeinander zu bewegt werden und dass nach dem Freischneiden des Materialstreifens (58) zumindest eine zweite Hubphase eingeleitet wird, bei der die einachsige Hubbewegung des Stempels (11) oder der Matrize (9) mit einer zweiten Bewegungsrichtung entlang einer Bewegungsachse abweichend zur Hubbewegung überlagert wird, durch welche eine Positionsachse (55) des Stempels (11) und eine Positionsachse (53) der Matrize (9) zueinander verändert werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Hubphase des Arbeitshubes beendet wird, sobald eine vordere Querschneide (36) des Stempels (11) auf eine Höhe einer vorderen Querschneide (42) der Matrize (9) übergeführt ist oder im Abstand der Materialstärke des Werkstücks (10) zur Matrize (9) positioniert ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrbewegung des Stempels (11) und/oder der Matrize (9) in der zweiten Hubphase des Arbeitshubes beendet wird, sobald die vordere Querschneide (36) des Stempels (11) einer innenliegenden und gegenüber der vorderen Querschneide (42) der Matrize (9) tiefer liegenden Kappkante (48) in der Matrize (9) gegenüber liegt.
  7. Verfahren nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einer sich an die zweite Hubphase des Arbeitshubes anschließenden dritte Hubphase wieder eine einachsige Hubbewegung des Stempels (11) und/oder der Matrize (9) angesteuert und der freigeschnittene Materialstreifen (58) vom Werkstück (10) an der Kappkante (48) abgetrennt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschnittphase einen ersten Arbeitshub umfasst, bei welchem ein Materialstreifen (58) freigeschnitten wird, wobei die Hubbewegung des Stempels (11) zur Matrize (9) beschränkt ist, so dass nur ein Teil der Längsschneide (34) des Stempels (11) in die Öffnung (46) der Matrize (9) eintritt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den ersten Arbeitshub der Anschnittphase die Hubphasen eines Arbeitshubes in der Arbeitsphase anschließen.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Arbeitsphase eine Endphase angesteuert wird, bei der das Schlitzwerkzeug (31) unter Beibehaltung der Position des Werkstücks (10) um 180° um die Positionsachse (55) gedreht wird und darauf folgend ein Endhub durchgeführt wird, bei welchem ein Teil des Materialstreifens (58) aus dem vollen Material des Werkstücks (10) freigeschnitten wird.
  11. Werkzeugmaschine zum mehrhubig fortschreitenden Schlitzen von plattenförmigen Werkstücken (10), insbesondere von Blechen, mit einem Schlitzwerkzeug (31) und einer Vorschubeinrichtung (22), mittels derer das Schlitzwerkzeug (31) und das Werkstück (10) in Vorschubrichtung relativ zueinander bewegbar sind und die von einer Steuerung gesteuert ist, wobei das Schlitzwerkzeug (31) einen Stempel (11) und eine Matrize (9) umfasst, zwischen denen das zu bearbeitende Werkstück (10) positioniert wird, die jeweils zwei in Schlitzrichtung (33) verlaufende Längsschneiden (43, 41) und an den Längsenden der Längsschneiden (43, 41) zwischen diesen quer zu der Schlitzrichtung (33) verlaufende Querschneiden (36, 37; 41, 42) aufweisen, wobei die Längsschneiden (34) an den Stempel (11) in Schlitzrichtung (33) gegenüber dem Werkstück (10) ansteigen und eine vordere Querschneide (36) des Stempels (11) höher als eine hintere Querschneide (37) des Stempels (11) liegt und wobei der Stempel (11) und die Matrize (9) mittels einer von eine Steuerung (15) gesteuerten Hubantriebsvorrichtung (13, 27) relativ zueinander aufeinander zu bewegbar und das Werkzeug (31) und das Werkstück (10) relativ zueinander in Vorschubrichtung (39) bewegbar sind und der Stempel (11) und die Matrize (9) bei ihrer Relativbewegung Hübe in Form von Schlitzhüben und wenigstens einen Kapphub ausführen, wobei bei den Schlitzhüben mittels dem Stempel (11) und der Matrize (9) ein Materialstreifen (58) mit in Schlitzrichtung (33) gelegener Verbindung mit dem restlichen Werkstück (10) freigeschnitten und diese Verbindung bei dem Kapphub mittels dem Stempel (11) und der Matrize (9) gekappt wird und wobei bei einem Anschnitt-Schlitzhub in einer Anschnittphase ein Anschnitt am Werkstückrand oder mit Abstand von dem Werkstückrand herstellbar und vor dem Kapphub nach dem Anschnitt-Schlitzhub wenigstens ein nachfolgender Schlitzhub ausführbar und das Werkstück bei dem Anschnitt-Schlitzhub und dem wenigstens einen nachfolgenden Schlitzhub über eine Schlitzlänge schlitzbar ist, welche die bei dem Kapphub maximal erzielbare Schlitzlänge übersteigt und wobei das Werkstück (10) und das Schlitzwerkzeug (31) zwischen den Hüben des Stempels (11) und der Matrize (9) mit wenigstens einer Vorschubbewegung relativ zueinander in Vorschubrichtung (39) bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (11) und/oder die Matrize (9) zumindest an einer Hubantriebsvorrichtung (13, 27) angeordnet und aufeinander zu bewegbar sind und dass die zumindest eine Hubantriebsvorrichtung (13, 27) an einer vom Maschinenrahmen (2) gehaltenen oberen und/oder unteren Positionierachse (16, 25) verfahrbar vorgesehen ist, welche senkrecht zur Hubachse (14) des Stempels (11) und der Matrize (9) vorgesehen ist und jede Positionierachse (16, 25) unabhängig von der anderen durch die Steuerung (15) ansteuerbar ist, so dass der Stempel (11) und/oder die Matrize (9) zumindest für einen Arbeitshub in einer Arbeitsphase ansteuerbar sind.
  12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlitzwerkzeug (31) zwischen der Anschnittphase, der Arbeitsphase und der Endphase, sowie zwischen dem wenigstens einen Arbeitshub in der Arbeitsphase durch eine obere und untere Antriebsanordnung (16, 25) bewegbar ist.
  13. Schlitzwerkzeug zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem Stempel (11) und einer Matrize (9), wobei der Stempel (11) zwei in Schlitzrichtung (33) verlaufende Längsschneiden (34) und an den Längsenden der Längsschneiden (34) mit zwischen diesen quer zu der Schlitzrichtung (33) verlaufenden Querschneiden (36, 37), wobei die Längsschneiden (34) an dem Stempel (11) in Richtung auf die vordere Querschneide (36) gegenüber der hinteren Querschneide (37) ansteigen und wobei die Matrize (9) zwei in Schlitzrichtung (33) verlaufende Längsschneiden (41) aufweist und an den Längsenden der Längsschneiden (41) mit einer zwischen diesen quer zu der Schlitzrichtung (33) verlaufenden vorderen und hinteren Querschneide (42, 43) versehen ist, und eine Öffnung (46) in einer Anlagefläche (52) der Matrize (9) länger als die Längsschneide (34) des Stempels (11) ist, und an die Öffnung (46) angrenzend eine innenliegende Kappkante (48) vorgesehen ist, welche gegenüber der vorderen Querschneide (42) der Matrize (9) vertieft und in Richtung auf die hintere Querschneide (43) der Matrize (9) zurückversetzt ist, und die hintere Querschneide (37) und die Kappkante (48) die Länge einer Durchbrechung (47) in der Matrize (9) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Längsschneiden (34) des Stempels (11) der Länge der Durchbrechung (47) in der Matrize (9) entspricht.
  14. Schlitzwerkezug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (11) mit seinen Längsschneiden (41, 43) einteilig ausgebildet ist.
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