DD246716A5 - NUMERICALLY CONTROLLED FACE HEAD FOR THE FORMATION OF THREE-DIMENSIONAL FLAKES - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen numerisch gesteuerten Fraeskopf zur Herstellung bzw. Bearbeitung von dreidimensionalen Flaechen. Die Erfindung ermoeglicht eine wirtschaftliche Fertigung von zusammenhaengenden, homogenen Flaechen, die den technologischen Daten weitgehend angenaehert sind. Das Wesen der Erfindung besteht in einem Fraeskopf, der an eine numerisch gesteuerte Bohr-Fraesmaschine mit drei gleichzeitig steuerbaren Wellen angebracht wird, wobei die rotierende Nebenbewegung des Fraeskopfes durch einen separaten geradlinigen Bewegungsumformer erfolgt und die spanabhebende Hauptbewegung von der Grundmaschine abgeleitet ist. FigurThe invention relates to a numerically controlled milling head for the production or processing of three-dimensional surfaces. The invention enables an economical production of coherent, homogeneous surfaces, which are largely approached to the technological data. The essence of the invention consists in a milling head which is attached to a numerically controlled drilling milling machine with three simultaneously controllable waves, wherein the rotating secondary movement of the milling head is performed by a separate rectilinear motion transducer and the main cutting motion is derived from the basic machine. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf einen numerisch gesteuerten Fräskopf zur Herstellung bzw. Bearbeitung von dreidimensionalen Flächen, wobei die kinematische Verwirklichung einer mehrachsigen Bearbeitung dadurch ermöglicht wird, daß die Grundmaschine eine dreiachsige Fräsmaschine ist, anderen Hauptspindelschlitten der erfindungsgemäße Fräskopf angebracht wird. Der steuerbare Fräskopf ist ebenfalls an allen numerisch gesteuerten Fräsmaschinen und BohrVFräswerken einsetzbar.The invention relates to a numerically controlled milling head for the production or processing of three-dimensional surfaces, wherein the kinematic realization of a multi-axis machining is made possible by the fact that the basic machine is a three-axis milling machine, other main spindle slide of the milling head according to the invention is mounted. The controllable milling head can also be used on all numerically controlled milling machines and boring mills.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bei der Ausbildung von dreidimensionalen Flächen ist das Niveaulinien-oder Terrassenfräsen als allgemeine Lösung bekannt. Diese Methode hat aber den Nachteil, daß die Fläche in Treppen, d.h. in Teilschritten entsprechend den Schichten-oder Niveaulinien unterteilt ist, so daß keine zusammenhängende homogene Fläche entsteht. Darüber hinaus ist diese Lösung mit einer ziemlich unwirtschaftlichen Technologie verbunden.In the formation of three-dimensional surfaces, the leveling or surface milling is known as a general solution. However, this method has the disadvantage that the area in stairs, i. is subdivided in increments corresponding to the layer or level lines, so that no coherent homogeneous surface is formed. Moreover, this solution is associated with a rather wasteful technology.

Um eine möglichst zusammenhängende, homogene Fläche zu erreichen, die den technologischen Daten weitgehend angenähert ist, sind bereits Ausführungen mit einem starren Kopf bekannt. Diese Maschinen sind im allgemeinen mit drei, vier, fünf Wellen ausgestattet und demzufolge außerordentlich kostspielig und kompliziert.In order to achieve the most coherent, homogeneous surface, which is largely approximated to the technological data, embodiments with a rigid head are already known. These machines are generally equipped with three, four, five shafts and therefore extremely expensive and complicated.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Durch die Erfindung wird ein numerisch gesteuerter Fräskopf zur Ausbildung von dreidimensionalen Flächen vorgeschlagen, mit dem die Spanleistung der Grundmaschine voll ausgenutzt und dreidimensionale Flächen wirtschaftlich hergestellt werden können.By the invention, a numerically controlled milling head for the formation of three-dimensional surfaces is proposed, with which the chip performance of the basic machine fully utilized and three-dimensional surfaces can be produced economically.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fräskopf der eingangs genannten Art zu entwickeln, dessen Welle mit der Achse der Flächennormale oder mit der in der Kontaktebene des Flächenelementes befindlichen Geraden identisch rotiert..'.The invention has for its object to develop a milling head of the type mentioned, whose shaft rotates identically with the axis of the surface normal or with the line located in the contact plane of the surface element .. '.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Fräskopf an den Hauptspindelschlitten einer numerisch gesteuerten Fräsmaschine mit drei gleichzeitig steuerbaren linearen Wellen anbringbar ist, wodurch der Fräskopf als eine vierte gesteuerte Welle zur Verfugung steht und die rotierende Bewegung durch einen geradlinigen Bewegungsumformer erfolgt, während die spanabhebende Hauptbewegung von der Hauptbewegung der Grundmaschine abgeleitet ist.According to the invention the object is achieved in that the milling head to the main spindle carriage of a numerically controlled milling machine with three simultaneously controllable linear waves is attachable, whereby the milling head is available as a fourth controlled shaft and the rotational movement is carried out by a rectilinear motion transducer, while the cutting Main movement is derived from the main movement of the basic machine.

Eine zweckmäßige Ausbildung des erfindungsgemäßen Fräskopfes besteht darin, daß die spa nabhebende Hauptbewegung von der Grundmaschine abgeleitet ist, während für die Nebenbewegung im Fräskopf ein Gleichstrom-Servomotor und ein Kurbelmechanismus vorgesehen sind.An expedient embodiment of the milling head according to the invention is that the spa nabhebende main movement is derived from the basic machine, while for the secondary movement in the milling head, a DC servo motor and a crank mechanism are provided.

Das Maß der Verdrehung des Fräskopfes wird durch ein direktes Meßsystem gesteuert, das im Drehmittelpunkt des im Fräskopf vom Gleichstrom-Servomotor angetriebenen Kurbelmechanismus angeordnet ist.The degree of rotation of the milling head is controlled by a direct measuring system which is arranged in the center of rotation of the driven in the milling head by the DC servomotor crank mechanism.

Die spanabhebende Hauptbewegung wird von der spanabhebenden Hauptbewegung der Grundmaschine auf das Werkzeug übertragen, das durch normgemäße Werkzeugkontaktfläche in der Hauptspindel des Fräskopfes befestigt ist.The main cutting movement is transferred from the main cutting motion of the base machine to the tool, which is secured by standard tool contact surface in the main spindle of the milling head.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt die Kinematik des Fräskopfes nach der Erfindung. Das Gehäuse des verdrehbaren Fräskopfes besteht aus zwei Teilen. Das Oberteil 10 wird an die untere horizontale Fläche eines vertikalen Schlittens 8 befestigt, während das Unterteil 11, in welchem eine.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the kinematics of the milling head according to the invention. The housing of the rotatable milling head consists of two parts. The upper part 10 is fixed to the lower horizontal surface of a vertical carriage 8, while the lower part 11, in which a.

Hauptspindeleinheit 9 angeordnet ist, um die Welle 5 rotiert. Das Verdrehen des Fräskopfes erfolgt durch einen spielfreien Mechanismus, der sich aus der festen Kupplung 2 und der Kugelspindel 3 zusammensetzt und durch den Gleichstrommotor 1Main spindle unit 9 is arranged around the shaft 5 rotates. The rotation of the milling head is effected by a play-free mechanism, which is composed of the fixed coupling 2 and the ball screw 3 and by the DC motor. 1

angetrieben wird. ·is driven. ·

Die Verdrehung erfolgt durch einen mit der Kugelmutter über Kegelrollenlager verbundenen Antriebsarm 4, dessen anderes Ende starr an der Welle 5 angeschlossen ist.The rotation is effected by a connected to the ball nut via tapered roller bearing drive arm 4, the other end is rigidly connected to the shaft 5.

Die Übertragung der Hauptbewegung zwischen dem vertikalen Schlitten 8 und der Hauptspindel 9 des Schwingkopfes ist durch eine Kegelradgruppe mit gebogenen Zähnen gesichert, wodurch die Rotation der Hauptspindel 9 des Fräskopfes auch während einer fortlaufenden Verdrehbewegung ermöglicht wird.The transmission of the main movement between the vertical carriage 8 and the main spindle 9 of the oscillating head is ensured by a bevel gear group with bent teeth, whereby the rotation of the main spindle 9 of the milling head is made possible even during a continuous rotational movement.

Ein das Verdrehen messende System 7 erhält die Rotation unmittelbar von der Welle 5 unter Zwischenschaltung einer KupplungA twisting measuring system 7 receives the rotation directly from the shaft 5 with the interposition of a clutch

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Fräskopfes besteht darin, daß er auf einfache Weise an eine Grundmaschine angebracht und nach Beendigung der Arbeit auf den Maschinentisch gesetzt, gelöst und aus dem Arbeitsraum entfernt werdenA particular advantage of the milling head according to the invention is that it can be easily attached to a base machine and set after completion of the work on the machine table, solved and removed from the workspace

Claims (5)

Patentansprüche:claims: 1. Numerisch gesteuerter Fräskopf zur Herstellung von dreidimensionalen Flächen, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf an den Hauptspindelschlitten einer numerisch gesteuerten Fräsmaschine mit drei gleichzeitig steuerbaren linearen Wellen befestigt ist, wodurch der Fräskopf an dieser Maschine als eine vierte gesteuerte Welle zur Verfügung steht und für die rotierende Bewegung ein geradliniger Bewegungsumformer vorgesehen, während die spanabhebende Hauptbewegung von der spanabhebenden Hauptbewegung der Grundmaschine abgeleitet ist.1. A numerically controlled milling head for the production of three-dimensional surfaces, characterized in that the milling head is attached to the main spindle carriage of a numerically controlled milling machine with three simultaneously controllable linear shafts, whereby the milling head is available on this machine as a fourth controlled shaft and for the rotating movement is provided a rectilinear motion transducer, while the main cutting movement is derived from the main cutting movement of the basic machine. 2. Fräskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Nebenbewegung durch einen am Fräskopf angeordneten Gleichstrom-Servomotor über einen Kurbelmechanismus erfolgt.2. Milling head according to claim 1, characterized in that the rotary secondary movement is effected by a milling head arranged on the DC servo motor via a crank mechanism. 3. Fräskopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Verdrehung des Fräskopfes durch ein direktes Meßsystem signalisiert wird, das im Drehmittelpunkt des vom Gleichstrom-Servomotor angetriebenen Kurbelmechanismus angeordnet ist.3. Milling head according to claim 1 and 2, characterized in that the degree of rotation of the milling head is signaled by a direct measuring system which is arranged in the center of rotation of the driven by the DC servo motor crank mechanism. 4. Fräskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spanabhebende Hauptbewegung von der spanabhebenden Hauptbewegung der Grundmaschine auf das Werkzeug übertragen wird, das mit seinem Werkzeugkontaktflächen in der Hauptspindel des Fräskopfes befestigt ist.4. Milling head according to claim 1, characterized in that the main cutting movement is transmitted from the main cutting movement of the basic machine to the tool, which is fastened with its tool contact surfaces in the main spindle of the milling head. 5. Fräskopf nach'einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dreidimensionale Flächen durch einen an eine über drei lineare Wellen verfügende numerisch gesteuerte Fräsmaschine anmontierten, als vierte Welle funktionierenden anmontierbaren Fräskopf ausgebildet werden können.5. Milling head nach'einem of claims 1 to 4, characterized in that three-dimensional surfaces by a mounted on a three linear waves numerically controlled milling machine, can be formed as a fourth wave functioning anmontbaren milling head.