DE1502090B2 - Konturenfraesvorrichtung - Google Patents

Description

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Schrägfläche zur Bewegung des das Werkzeug tragen- pfeile Y verlagert wird, d. h. in waagerechter Rich-

den Schlittens in senkrechter Richtung mit einem tung und quer zum Schlitten 13. Bei dieser Bewegung

. weiteren Schlitten verbunden, der in einer parallel wird das Werkzeug 40 ebenfalls in F-Richtung mit-

zur Bewegungsbahn des vorgenannten Schlittens bewegt. '·"·;

liegenden Richtung gleitfähig bewegbar am Schlitten 5 Damit das Werkzeug 40 auch in Richtung des

für die eine horizontale Verschiebung des Werkzeugs Doppelpfeils Z verstellbar ist, weist der Schlitten 35

gelagert ist, so daß sich der das Werkzeug in senk- eine weitere Schrägfläche 55 auf, auf welcher ein

rechter Richtung verschiebende Schlitten dann quer weiterer Abtaster 60 abrollen kann. Dazu ist ein

zur Bewegungsrichtung des anderen Schlittens be- Schieber 56 über Kugellager 57 und 58 gleitfähig im

wegt, wenn dieser in seiner entsprechenden Richtung jo Bett 11 sowie auch im Bett 12 geführt und liegt über

bewegt wird. einen an seinem einen Ende angebrachten Kurven-

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist nach- abtaster 59 an der Kurvenscheibe 23 an. Bei der Bestehend an Hand von Zeichnungen näher erläutert. wegung dieses . Schiebers 56 in Richtung auf den Es zeigt Schlitten 35 ergibt sich eine lotrechte Verschiebung . Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Kon- 15 dieses Schlittens zusammen mit dem Werkzeug40 turenfräsvorrichtung mit den Merkmalen der Er- über den an der Schrägfläche 55 abrollenden Abfindung mit einem Drehtisch, der schrittweise über taster 60 (F i g. 2).

mehrere Arbeitsstellungen hinweg verdreht werden Gemäß den F i g. 4 a, 4 b und 5 besitzt die Grundkann, platte 20 eine Schwalbenschwanz-Schlittenführung

Fig. 2 eine schematische, perspektivische Ansicht 20 10', deren Führungsspiel mittels zwischen die Grundder Konturenfräsvorrichtung gemäß F i g. 1 mit weg- platte 10 und dem Bett 11 angreifender Stellgebrochenen Teilen, in welcher verschiedene Kon- schrauben 11' verstellbar ist. Oberhalb des Betts 11 struktionseinzelheiten sowie die Relativbewegungen ist an diesem das die Schlittenführung 12' tragende der Teile zueinander dargestellt sind; Bett 12 befestigt, wobei die Führung in Verbindung

Fig.3a und 3b zeigen Teilaufsichten auf die «5 mit den Kugellagerungen 14 und 15 zur gleitfähigen

Vorrichtung gemäß F i g. 1, in Richtung der Linie 3-3 Lagerung des Schlittens 13 dient,

in F i g. 4 a bzw. 4 b gesehen, ' Am einen Ende des Schlittens 13 ist die drehbar

Fig. 4a und 4b lotrechte Schnitte längs der in Kugellagern 28 und 29 gelagerte Antriebswelle 20

Linien 4-4 in Fig. 3 a und 3b bzw. 4-4 in Fig. 5, vorgesehen. Der Getriebekasten 27, in welchem die

und 30 Antriebswelle 20 gelagert ist, weist eine über den

F i g. 5 zeigt einen lotrechten Schnitt längs der Schneckenräder sowie Zahnräder aufweisenden GeLinie 5-5 in F i g. 4 a. triebesatz zwischen die Welle 61 und die Antriebs-

Gemäß Fig. 1, 2 und 5 ist eine Grundplatte 10 welle20 eingeschaltete Totganganordnung auf. Die vorgesehen, an welcher je ein Bett 11 bzw. 12 an- Kurvenscheiben 21,22 und 23 sind auf die Antriebsgebracht ist. Am Bett 12 ist ein Schlitten 13 mit 35 welle 20 drehfest aufgesetzt.

Hilfe von Kugellagerungen 14 und 15 gleitfähig ge- Der Schlitten 30 wird durch einen hydraulischen lagert, welcher an seinem einen Ende eine Antriebs- Arbeitszylinder 62 und eine Kolbenstange 62' gemäß welle 20 drehbar gelagert trägt. An dieser Antriebs- F i g. 5 nach links vorbelastet, um den Abtaster 51 welle 20 sind Kurvenscheiben 21, 22 und 23 be- ständig spielfrei an der Schrägfläche 46 anliegend zu festigt, welche über die Welle 20 von einem Motor 40 halten. Zwischen dem Schlitten 30 und dem Schlitten 25 (F i g. 3 b) über einen Riemenantrieb 26 und ein 13 sind Staubabdeckungen 63 und 64 vorgesehen, in einem Getriebekasten 27 angeordnetes Getriebe Die lotrechte Bewegung in Richtung des Doppelverdreht werden können. pfeils Z des Werkzeugs 40 erfolgt gemäß F i g. 3 a

Am anderen Ende des Schlittens 13 ist ein auf und 4 a über den Schlitten 35. Dabei ist das Werk-Lagern 31 und 32 gelagerter weiterer Schlitten 30 45 zeugfutter 38 an einer an einem weiteren Schlitten 66 vorgesehen, der quer zur Bewegungsbahn des befestigten Halterung 65 angebracht und kann mit Schlittens 13 bewegbar ist. Ein ein Werkzeugfutter Hilfe einer Schraubenspindel 67 längs einer Schlitten-38 und ein Werkzeug 40 tragender dritter Schlitten führung 68 in waagerechter Richtung verstellt wer-35 ist über Kugellager 36 und 37 quer zum Schlitten den. Die Schlittenführung 68 stellt einen Teil eines 30 in lotrechter Richtung bewegbar geführt. Der An- 5° Schlittens 69 dar, der seinerseits mit Hilfe einer trieb des Werkzeugfutters 38 erfolgt über einen Schraubenspindel 70 in lotrechter Richtung am Riementrieb 39 durch einen Motor 41. Schlitten 35 verstellt werden kann.

Am Bett 12 ist ein mit der Kurvenscheibe 22 in Am Schlitten 13 ist eine Schlitten Verlängerung 75 Berührung stehender Kurvenabtaster 45 drehfähig vorgesehen, in welcher ein anderer Schlitten 76 mit angebracht. Bei umlaufender Kurvenscheibe 22 be- 55 Hilfe von nicht dargestellten Kugellageranordnungen wegt sich der Schlitten 13 in Richtung des Doppel- gleitfähig gelagert ist. Am oberen Ende dieses pfeils X, wodurch sich das Werkzeug 40 in einer Schlittens 76 ist eine Abtastrolle 77 drehfähig anwaagerechten Richtung verlagert (F i g. 2). gebracht, die mit der Unterseite des Schlittens 35 in

Am Schlitten 30 ist eine Schrägfläche 46 fest an- Berührung steht und eine Relativbewegung des

gebracht, an welcher ein gleitbarer Schieber 47, 60 Schlittens 35 in die Richtung des Doppelpfeils X zu-

welcher bei umlaufender Kurvenscheibe 21 über läßt, während sie gleichzeitig eine aufwärts gerichtete

einen an seinem einen Ende vorgesehenen Kurven- Kraft ausübt, um den Schlitten 35 anzuheben, wenn

abtaster 50 in Richtung des Schlittens 13 verlager- der Schlitten 76 auf Grund der Berührung des

bar ist, mit seinem Abtaster 51 anliegt. Kurvenabtasters 60 mit der Schrägfläche 55 in lot-

Der Schieber 47 ist über Kugellager 48 und 49 65 rechter Richtung verlagert wird,

gleitfähig gelagert und wird bei seiner Verschiebung Die Drehachse der Kurvenscheibe 20 sowie die

in Richtung auf den Schlitten 30 zu bewegt, wodurch Drehachsen der Kurvenabtaster 45,50 und 59 liegen

dieser in Richtung der eingezeichneten Doppel- sämtlich in der Radialebene der Antriebswelle 20,

wodurch; ihre ■ Winkelgenauigkeit gewährleistet wird. Obgleich d?r Schlitten 56 gemäß Fig. 5 nach rechts versetzt in der Schnittebene 4.-4 liegt, ist der Kurvenabtasterträger 59' so geformt, daß der Kurvenabtaster 59 mit seiner Drehachse in der genannten Radialebene ausgerichtet ist.

Ein Schrittschaltwerk kann einen Drehtisch 95 (Fig.l) automatischweiterschalten und dabei das Anlaufen und Anhalten der Konturenfräsmaschine an jeder Arbeitsstelle steuern. Diese Steuerung kann gemäß F i g. 3 a mit Hilfe eines Betätigungselements 80' und der Mikroschalter 80 erfolgen.

"Die Antriebswelle 20 wird durch das im Getriebekasten 27 angeordnete Getriebe angetrieben, das über die Welle 61 mit dem Motor 25 und dem Riemenantrieb 26 in Verbindung steht. Das Werkzeug 40 wird durch den am Schlitten 13 angebauten und gemäß den Fig. 1, 3a und 5 über den umgelenkten Riementrieb 39 mit dem Werkzeug 40 verbundenen Motor 41 angetrieben. Auf Grund dieser Antriebs- ao verbindung vermag sich das Werkzeug 40 quer zum Motor 41 zu bewegen. Zur Ermöglichung einer schnellen Bewegung des Werkzeugs 40 in lotrechter Richtung zum Werkstück hin und von diesem weg ist am Schlitten 30 ein hydraulischer Arbeitszylinder as 90 mit einer Kolbenstange 91 angebracht, welche an einem am Schlitten 35 befestigten Glied 92 anstößt.

Nach Einstellung der Schraubspindeln 11', 67 und 70 zwecks einwandfreier Ausrichtung des Werkzeugs 40 relativ zu einem Werkstück werden die Motoren 25 und 41 eingeschaltet, um die Antriebswelle 20 und somit die Kurvenscheiben 21,22 und 23 zu verdrehen. Die mit dem Kurvenabtaster 45 zusammenwirkende Kurvenscheibe 22 bewirkt eine Bewegung des Schlittens 13 in Einwärts- und Auswärtsrichtung relativ zu dem das Werkstück tragenden Drehtisch. Der Hydraulikzylinder 85 ist mit einer Kolbenstange 86 versehen, die gegen das am Schlitten 13 befestigte Glied 87 drückt. Hierdurch werden die Kurvenscheibe 22 und der Kurvenabtaster 45 bei umlaufender Kurve ständig aneinander anliegend gehalten. Wie erwähnt, steht die Kurvenscheibe 23 mit dem Kurvenabtaster 59 am Schlitten 56 in Berührung, der seinerseits über den Abtaster 60, die Schrägfläche 55, den Schlitten 76 und die Abtastrolle 77 die lotrechte Bewegung des Werkzeugs 40 steuert. Das Gewicht des Werkzeugs und des Werkzeugschlittens hält die genannten Bauteile in gegenseitiger Berührung.

Durch Änderung der Profilierung der Kurvenscheiben kann die Bewegungsbahn des Werkzeugs geändert werden, um praktisch jede beliebige Kontur nachzubilden. .

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Ein weiterer Nachteil derartiger bekannter Kon-Patentansprüche: turenfräsmaschinen besteht darin, daß- der Umrüstvorgang bei Fräsarbeiten mit häufig wechselnder

1. Konturenfräsvorrichtung mit auf einem Bett Konturierung zeitraubend ist, womit diese bekannte aufeinander in den drei Raumkoordinaten be- 5 Vorrichtung nur unwirtschaftlich einsetzbar ist.
wegbaren Schlitten, dadurch gekenn- Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, unter zeichnet, daß die drei Schlitten durch auf Vermeidung der Nachteile des Bekannten eine Koneiner gemeinsamen Antriebswelle (20) ange- turenfräsmaschine zu schaffen, welche konstruktiv ordnete, radial wirksame Kurvenscheiben (21,22, einfach aufgebaut ist, betrieblich zuverlässig, ins-23) und mit diesen zusammenwirkende Kurven- io besondere präzise arbeitet und außerdem für Fräsabtaster (45, 50, 59) bewegbar sind, wie bei vorgänge von Konturen unterschiedlicher Art schnell Konturenfräsvorrichtungen bekannt, wobei die umgerüstet werden kann, dabei ferner noch einen Relativbewegungen zwischen den Kurvenscheiben möglichst geringen Platzbedarf benötigt.

(21,22,23) und den Kurvenabtastern (45,50,59) Diese Aufgabe wird bei Konturenfräsmaschinen alle in Richtung der Bewegung des unmittelbar 15 der eingangs definierten Art erfindungsgemäß daauf dem Bett (11,12) gleitbaren Schlittens (13) durch gelöst, daß die drei Schlitten durch auf einer erfolgen, die Antriebswelle (20) für die Kurven- gemeinsamen Antriebswelle angeordnete, radial wirkscheiben (21,22,23) an dem unmittelbar auf dem same Kurvenscheiben und mit diesen zusammen-Bett (11,12) gleitbaren Schlitten (13) gelagert ist wirkende Kurvenabtaster bewegbar sind, wie bei und der zur Bewegung dieses Schlittens (13) 20 Konturenfräsvorrichtungen bekannt, wobei die dienende Kurven abtaster (45) fest am Bett (11, Relativbewegungen zwischen den Kurvenscheiben 12) angeordnet ist, wobei ferner die Kurven- und den Kurvenabtastern alle in Richtung der Beabtaster (50,59) für die beiden anderen Schlitten wegung des unmittelbar auf dem Bett gleitbaren (30,35) am Ende je eines im Bett (11,12) und Schlittens erfolgen, die Antriebswelle für die Kurveneines am Schlitten (13) gleitbaren Schiebers (56, 35 scheiben an dem unmittelbar auf dem Bett gleitbaren 47) angeordnet sind, die in bekannter Weise mit Schlitten gelagert ist und der zur Bewegung dieses ihren anderen Enden über Schrägflächen (46,55) Schlittens dienende Kurvenabtaster fest am Bett anmit den Schlitten (30, 35) in Antriebsverbindung geordnet ist, wobei ferner die Kurvenabtaster für die stehen. beiden anderen Schlitten am Ende je eines im Bett

2. Konturenfräsvorrichtung nach Anspruch!, 30 und eines am Schlitten gleitbaren Schiebers angedadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche ordnet sind, die in bekannter Weise mit ihren (55) mit einem weiteren Schlitten (76) verbunden anderen Enden über Schrägflächen mit den Schlitten ist, der in einer parallel zur Bewegungsbahn des in Antriebsverbindung stehen.

Schlittens. (35) liegenden Richtung gleitfähig be- Es war bereits eine Konturenfräsvorrichtung bewegbar am Schlitten (13) gelagert ist, wobei 35 kannt, bei welcher mehrere Schlitten von Kurvendessen eines Ende in Gleitberührung mit dem scheiben gesteuert werden, jedoch erfolgt diese Schlitten (35) steht, so daß sich letzterer dann Steuerung über Kipphebel, welche naturgemäß unquer zur Bewegungsrichtung des Schlittens (13) genauer arbeiten als gleitend geführte Schlitten, und bewegt, wenn der Schlitten (30) in diese Richtung außerdem ist es bei dieser bekannten Vorrichtung bewegt wird. 40 von besonderem Nachteil, daß das Werkstück selbst

relativ zum Werkzeug bewegt werden muß, wodurch

;'. sich einerseits abhängig von der Masse des Werk-

Stücks unterschiedlich große Beanspruchungen der gesamten bewegten Bauteile ergeben, und anderer-

. ... . 45 seits.ist diese Vorrichtung schon deshalb nicht für

Die Erfindung bezieht sich auf eine Konturen- einen wirtschaftlichen Einsatz in einer Serien-

fräsvorrichtung mit auf einem Bett aufeinander in produktion geeignet, da das mitbewegte Werkstück

den drei Raumkoordinaten bewegbaren Schlitten. ' ständig für einen nachfolgenden Arbeitsgang um-

Bei einer bekannten Konturenfräsvorrichtung gespannt werden muß.

(USA.-Patentschrift 2 958 262) wird zur Bewegung 5° Im Gegensatz dazu sind die Schlitten der erfin-

eines von einer Kurvenscheibe gesteuerten Schlittens dungsgemäßen Vorrichtung allein zur Bewegung des

ein radial zu dieser Kurvenscheibe bewegbarer Werkzeugs vorgesehen, und zwar in jeder gewünsch-

Schieber angetrieben und diese Bewegung unter ten Koordinatenposition. Das Werkstück.hingegen

Zwischenschaltung eines Keilstücks zur Richtungs- kann völlig getrennt von der Fräsvorrichtung, bei-

umlenkung auf den Schlitten übertragen. Mit dieser 55 spielsweise auf einem Produktionsband, aufgespannt

Übertragungsart kann jedoch bekannterweise nur die sein. ■'.'■''"'

Bewegung eines einzigen Schlittens in einer, und Außerdem kann die erfindungsgemäße Fräs-

zwar der senkrechten Koordinatenrichtung erfolgen. vorrichtung auch für Fräsvorgäiige in einer Ebene

Für eine definierte Bewegung der weiteren auf einfache Art umgerüstet werden, indem beispiels-

Schlitten in den jeweiligen Horizontalkoordinaten- 60 weise bestimmte Kurvenscheiben durch Kreisscheiben

richtungen sind bei dieser bekannten Vorrichtung ersetzt werden bzw. eine der Koordinatenbewegungen

hydraulische Antriebe vorgesehen, durch welche blockiert wird.

einerseits die gesamte Anlage konstruktiv aufwendig Da sämtliche Kurvenscheiben auf einer einzigen und auch kostspielig aufgebaut sein muß, insbeson- Antriebswelle fest montiert sind, kann nach eindere im Hinblick auf die bei dieser Antriebsart be- 65 maliger Festlegung der Kurvenscheiben keine Winkelnötigten Endabschalter für die gewünschte Be- Verdrehung eintreten.

wegungsstrecke mit den dazugehörigen Umschalt- Auf funktionell besonders zuverlässige und kon-

einrichtungen der hydraulischen Antriebe. struktiv einfache Art ist ferner erfindungsgemäß die