DE102005000737A1

DE102005000737A1 - Werkzeugmaschinentisch

Info

Publication number: DE102005000737A1
Application number: DE102005000737A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Röders
Original assignee: P&L GmbH and Co KG
Current assignee: P&L GmbH and Co KG
Priority date: 2005-01-04
Filing date: 2005-01-04
Publication date: 2006-07-20
Also published as: WO2006072356A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkzeugmaschinentisch mit einer an diesem gelagerten Dreh-Schwenk-Einheit 2, 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugmaschinentisch 1 im Bereich der Dreh-Schwenk-Einheit 2, 3 mit einer taschenartigen Ausnehmung 4 versehen ist, in welche die Dreheinheit 2 einbringbar ist, und dass die Ausnehmung 4 über zumindest eine Spanabfuhrausnehmung 5 mit einem Außenbereich des Werkzeugmaschinentischs 1 in Verbindung steht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkzeugmaschinentisch mit einer an diesem gelagerten Dreh-Schwenk-Einheit.
Für die Bearbeitung in Werkzeugmaschinen werden bei vielen Anwendungen neben den Linearachsen, die in der Regel ein kartesisches Koordinatensystem aufspannen, zusätzliche Dreh- und Schwenk-Achsen benötigt. Diese zusätzlichen Achsen verursachen erhöhte Ungenauigkeiten und erhöhen den Platzbedarf der Werkzeugmaschine.
Auf dem Werkzeugmaschinentisch sitzt bei der aus dem Stand der Technik bekannten Werkzeugmaschine eine Dreh-Schwenk-Einheit. Um für diese Anordnung eine ausreichende Steifigkeit zu erreichen, wird bei bisher bekannten Konstruktionslösungen der Werkzeugmaschinentisch so dick ausgeführt, dass er ausreichend eigensteif ist, um die Dreh-Schwenk-Einheit und deren Bewegungen ohne größere Verformungen aufzunehmen. Außerdem wird die Dreh-Schwenk-Einheit so hoch über dem Werkzeugmaschinentisch angeordnet, dass es für alle denkbaren Schwenkpositionen zu keiner Kollision kommt. Diese Konstruktionslösung hat den Nachteil, dass sie relativ hoch aufbaut und in der Maschine entsprechend Platz benötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeugmaschinentisch der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit ein hohes Maß an Steifigkeit aufweist und eine minimierte Baugröße der Werkzeugmaschine zulässt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Es wird somit erfindungsgemäß eine Konstruktion geschaffen, bei der die Dreh-Schwenk-Achse mit einer Linearachse kombiniert wird. Die Konstruktion ist so ausgeführt, dass bei möglichst kompakter Bauweise eine hohe Steifigkeit und damit Genauigkeit erreicht wird.

Die Linearachse verfügt über einen Werkzeugmaschinentisch, der in den vier Ecken mit Hilfe von Führungswagen, die auf zwei Führungsschienen verfahren, gelagert ist. Statt Führungsschienen und Führungswagen ist auch der Einsatz von hydrostatischen Führungen mit entsprechenden Ausnehmungen zur Lagerung des Werkzeugmaschinentisches in den vier Ecken denkbar. Der Werkzeugmaschinentisch wird für die Linearbewegung mit Kugelrollspindeln, Linearmotoren oder anderen geeigneten Antriebsmitteln angetrieben.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist der Werkzeugmaschinentisch so ausgebildet, dass unterhalb des von der Dreh-Schwenk-Einheit zu schwenkenden Drehtisches eine Ausnehmung vorgesehen ist. Die Tasche (Ausnehmung) ermöglicht eine tiefere Position der Dreh-Schwenk-Einheit über dem Werkzeugmaschinentisch. Gleichzeitig wird eine relativ hohe Steifigkeit des Werkzeugmaschinentisches erhalten, da sich die Aussparung für den Schwenkbereich der Dreh-Schwenk-Einheit auf eine Ausnehmung beschränkt, an deren Rändern der Werkzeugmaschinentisch die volle Dicke hat. Es kann bevorzugt eine Verstärkung durch aufgesetzte oder angegossene Leisten an den Rändern der Ausnehmung in Längsrichtung des Werkzeugmaschinentisches vorgesehen sein.

Für die Fertigung des erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinentisches kann es vorteilhaft sein, die beiden seitlichen Ränder in Längsrichtung des Werkzeugmaschinentisches komplett oder teilweise als Leisten anzusetzen. Dann braucht die Ausnehmung nicht als solche hergestellt zu werden, sondern entsteht durch das Anschrauben der beiden seitlichen Leisten. Natürlich sind auch andere Ausführungen denkbar, um den beschriebenen Werkzeugmaschinentisch aus Einzelteilen zu montieren. Wesentlich für die Erfindung ist die Ausbildung der Ausnehmung im Werkzeugmaschinentisch, die eine relativ dünne Wandstärke zur Unterseite des Tisches ermöglicht, ohne dass dieser seine Steifigkeit verliert.

Weiterhin ist vorgesehen, an mindestens zwei Seiten der Ausnehmung seitliche Spanabfuhrausnehmungen im Werkzeugmaschinentisch vorzusehen. Diese Spanabfuhrausnehmungen verringern die Steifigkeit des Werkzeugmaschinentisches ebenfalls nur sehr wenig, wenn sie entsprechend klein ausgeführt werden. Die Spanabfuhrausnehmungen sind aber erforderlich, da die während einer spanenden Bearbeitung entstehenden Späne in die Ausnehmung gelangen und darin liegen bleiben, wenn die Linearachse horizontal angeordnet ist. Bei längeren Bearbeitungen würden die Späne die Ausnehmung füllen und damit die Schwenkbewegung der Dreh-Schwenk-Einheit behindern oder sogar verhindern. Durch die Spanabfuhrausnehmungen wird sichergestellt, dass die Späne seitlich aus der Ausnehmung in dem Werkzeugmaschinentisch herausrutschen.

Bei großem Späneanfall kann zusätzlich eine Blasluft- oder eine Wasserspülung vorgesehen werden, um die Späne aus der Ausnehmung durch die beiden seitlichen Spanabfuhrausnehmungen zu entfernen. Optimal ist es, wenn die Blasluft- oder die Wasserspülung im mittleren Bereich der Ausnehmung austritt und in Richtung der beiden seitlichen Spanabfuhrausnehmungen bläst bzw. spült.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Werkzeugmaschinentisch in der Mitte der Ausnehmung, dort wo sich der niedrigste Schwenkpunkt der Dreh-Schwenk-Einheit befindet, relativ dünn gehalten werden kann. Dadurch verringert sich die gesamte Bauhöhe von Werkzeugmaschinentisch und Dreh-Schwenk-Einheit erheblich im Vergleich zu bekannten Lösungen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

1 eine schematische Teil-Ansicht einer mit einem erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinentisch versehenen Werkzeugmaschine,

2 eine vereinfachte Schnittansicht der Anordnung gemäß 1, und

3 eine perspektivische Unteransicht der Anordnung gemäß 1.

Die Figuren zeigen einen Werkzeugmaschinentisch 1, welcher im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist. An seiner Unterseite sind vier Führungswagen 9 vorgesehen, welche auf zwei zueinander parallelen Führungsschienen 8 laufen, so dass eine Bewegung des Werkzeugmaschinentischs 1 relativ zu einem nicht weiter dargestellten Werkzeugmaschinengestell in X-Richtung möglich ist. Auf eine detaillierte Darstellung einer Bewegungsmöglichkeit des Werkzeugmaschinentischs 1 oder der Spindel in Y-Richtung wurde verzichtet, da auch dies aus dem Stand der Technik vorbekannt ist.
Der Werkzeugmaschinentisch 1 trägt eine Schwenkeinheit 3, welche eine Schwenkung um eine horizontale Achse (siehe 1) ermöglicht. An der Schwenkeinheit 3 ist eine Dreheinheit 2 gelagert, welche eine Drehung um ihre zentrische Achse (siehe 1) ermöglicht. Bei der in 1 gezeigten Konstellation fällt die Drehachse der Dreheinheit 2 mit der vertikalen Z-Achse zusammen oder ist zu dieser parallel. Dies ändert sich jedoch bei einer Schwenkung der Dreheinheit 2 mittels der Schwenkeinheit 3.
Oberhalb der Dreh-Schwenk-Einheiten 2, 3 ist ein Spindelkopf 10 mit einer drehbar gelagerten Spindel 11 dargestellt. Die Spindel 11 trägt ein Werkzeug. Die Darstellung erfolgt lediglich rein schematisch, um die Erfindung zu verdeutlichen.
Wie sich insbesondere aus 2 ergibt, ist der Werkzeugmaschinentisch 1 mit einer Ausnehmung 4 versehen, in welche die Dreheinheit 2 einschwenkbar ist. Die Ausnehmung 4 wird durch eine Grundplatte 6 gebildet, deren Dicke gegenüber der Dicke des Werkzeugmaschinentischs 1 deutlich reduziert ist. Hierdurch ergibt sich die erfindungsgemäß vorgesehene Ausnehmung, die zu einer deutlichen Reduzierung der Bauhöhe führt, so wie dies insbesondere aus den 1 und 2 ersichtlich ist.
Seitlich sind an dem Werkzeugmaschinentisch 1 zwei Spanabfuhrausnehmungen 5 ausgebildet, durch welche die in die Ausnehmung 4 eintretenden Späne abgeführt werden können. Es versteht sich, dass auch eine größere Anzahl von Spanabfuhrausnehmungen vorgesehen sein können. Der Werkzeugmaschinentisch ist zur Realisierung einer ausreichenden Stabilität kastenartig ausgebildet und umfasst zwei seitliche Leisten 7, in denen jeweils die Spanabfuhrausnehmungen 5 vorgesehen sind. Die Leisten 7 können entweder einstückig mit dem Werkzeugmaschinentisch 1 gefertigt (gegossen) sein, es ist jedoch auch möglich, eine mehrteilige Konstruktion mittels Fügeverfahren (beispielsweise Verschraubung) zu realisieren.
Insgesamt ergibt sich somit eine sehr geringe Bauhöhe des Werkzeugmaschinentisches bei großer Stabilität, so dass eine mit dem erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinentisch 1 versehene Werkzeugmaschine mit höchster Präzision Werkstücke bearbeiten kann.

1: Werkzeugmaschinentisch
2: Dreh-Einheit
3: Schwenk-Einheit
4: Ausnehmung
5: Spanabfuhrausnehmung
6: Grundplatte
7: Leiste
8: Führungsschiene
9: Führungswagen
10: Spindelkopf
11: Spindel

Claims

Werkzeugmaschinentisch mit einer an diesem gelagerten Dreh-Schwenk-Einheit (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugmaschinentisch (1) im Bereich der Dreh-Schwenk-Einheit (2, 3) mit einer taschenartigen Ausnehmung (4) versehen ist, in welche die Dreheinheit (2) einbringbar ist und dass die Ausnehmung (4) über zumindest eine Spanabfuhrausnehmung (5) mit einem Außenbereich des Werkzeugmaschinentischs (1) in Verbindung steht.
Werkzeugmaschinentisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugmaschinentisch (1) mit Mitteln zum Abführen von Spänen aus der Spanabfuhrausnehmung (5) versehen ist.
Werkzeugmaschinentisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel Luft verwenden.
Werkzeugmaschinentisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel Flüssigkeit verwenden.
Werkzeugmaschinentisch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (4) durch eine Grundplatte (6) des Werkzeugmaschinentischs (1) gebildet ist, welche seitlich durch Leisten (7) begrenzt ist.
Werkzeugmaschinentisch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugmaschinentisch (1) mehrteilig ausgebildet ist.
Werkzeugmaschinentisch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugmaschinentisch (1) an Führungsschienen (8) gelagert ist.
Werkzeugmaschinentisch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugmaschinentisch (1) an hydrostatischen Führungen gelagert ist.
Werkzeugmaschinentisch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei seitliche Spanabfuhrausnehmungen (5) vorgesehen sind.