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Waagerecht-Bohr-Fräsmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Waagerecht-Bohr-Fräsmaschine zur automatischen
Werkstückbearbeitung von runf Seiten in einer Aufspannung mit einem um eine Drehachse
urn 360° drehbaren und klemr.-baren Werkstücktisch, der um eine Schwenkachse in
eine obere Schwenkstellung mit senkrechter Aufspaunfläche und in ei untere Schwenkstellung
mit waagerechter Aufapannfläche schwenkbar ist; mit einer im Spindelstock ortsfest
gelagerten senkrecht verschiebbaren Arbeitsspindel und mit waagerechter Relativverschiebung
zwischen der Arbeitsspindel und dem Werkstücktisch.
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ßei einer bekannten Ausführung derartiger Maschinen befind ; sich
der Werkstücktisch mit seiner Tischdrehachse und der Einrichtung zum Drehen und
Klemmen in einer um 90° schwenkbaren Tischwiege, deren waagerechte Schwenkachse
rechlwinklig die Tischdrehachse etwa in Höhe Möge dQL Tischaufspannfläche kreuzt.
Die Schwewkachse wird durch 2Nei elnzelne koaxiale Lagerungen gebildet, die in dQa
Lagerwangen der Tischwiege und ii zwei seitlichen Lagerkasten angeordnet Sind. (z.B.
MANDEI.LI, Druckschrift 1977) 3ieSe und die tdgerwangen ragen in der oberen und
in der unteren Schwenkstellung Ober der Aufspannflache des Werkstucktische.
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hervor und behindern dadurch die Zugängigkeit beim Werkstückspannen,
bei Meßoperationen und Schnittbeobachtungen. Die Lagerkästc:1 sind auf einer Grundplatte
montiert, welche auf der Aufspannplatte des auf dem Maschinenbett quer zur Arbeitsspindel
Verschiebbaren Tischschlittens aufgespannt ist. Mittig unter
der
Tischwiege ist eine dem Span- und Kühlmittelfluß stark ausgesetzte halbkreisförmige
Bogenschienenvorrichtung angeordnet, die insbesondere zur Klemmung in den Schwenkstellungen
dient. Da die im wesentlichen zwischen den Lagerwangen plattenförmige Gestalt der
Tischwiege mit den erforderlichen Durchbrüchen für die Einrichtung zum Drehen und
Klemmen des Werkstücktisches ein Maschinenkörper von geringer Starrheit ist, sind
schwere Zerspanungen und hohe Genauigkeiten ausgeschlossen, obgleich die Bogenschienenklemmung
vorgesehen ist. Erfolgt die axiale Führung der Tischwiege an beiden Lagerwangen
bzw. Lagergehäusen, so können Temperaturschwankungen, z.B. durch heiße Späne hervorgerufen,
zu Schwierigkeiten fuhren.
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Die Anordnung der Schwenkachse in Höhe der Aufspannfläche des Werkstücktisches
verursacht bei Schwenkung der Tischwiege eine erhebliche Mittenverlagerung des Werkstückes.
Infolgedessen müssen die Maschinenverschiebungen der Arbeitsspindel in axialer und
in senkrechter Richtung für einen gösseren Arbeitsbereicb dimensioniert werden,
als es normalerweise für die Werkstück-Nenngröße des Werkstücktisches erforderlich
ist. Zur Abstellung dieses Nachteiles müßte die Schwenkachse höher verlegt werden.
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Hierdurch würden die verlängerten Lagerwangen und Lagerkästen höher
über der Tisch-Aufspannfläche vorstehen, in erhöhtem Maße stören, sowie die an sich
geringe Starrheit der Tischwiege negativ beeinflussen.
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Insgesamt besteht die komplette Tischeinheit dieser Konstruktion aus
dem Tischschlitten mit angearbeiteter Werkstück-Aufspannplatte, der Tischwiege mit
eingebautem Werkstücktisch, der Grundplatte, zwei Lagerkästen, zwei Lagerungen und
einer Bogenschienenvorrichtung. Diese Vielgliedrigkeit verursacht erhöhte Kosten
bei der Herstellung und Justierung, und die hohe Anzahl von verschraubten Trennfugen
reduzieren den Starrheitsgrad der Einheit.
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Die maschinelle Einrichtung zum Drehen und Klemmen des Werkstücktisches
ist zwischen den seitlichen Wangen der Tischwiege angeordnet. ihre Lage und die
der Lagerwangen und Lagerkästen erschweren die Anwendung eines automatischen Palettenwechslers
und infolgedessen die automatische 5-Seitenbearbeitung einschließlich Werkstückwechsel
an Bearbeitungszentren mit waagerechter Arbeitsspindel, sowie deren Eingliederung
in flexible Fertigungssysteme.
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In Werkstatt und Betrieb 110 (1977) 9 5. 639 ist in Bild 1, 2 ein
NC-Kipp- und Rundschalttisch zur 5-Seitenbearbeitung separat vor einer größeren
Bohr-Fräsmaschine aufgestellt, dessen Kipp- bzw. Schwenkachse sich unterhalb der
Tisch auf spannfläche befindet. Infolgedessen ragen zwar keine Lagerungskomponenten
über der Aufspannfläche hervor, aber die Mittenverlagerung des Werkstückes beim
Schwenken bzw. Kippen des Rundschalttisches ist derart groß, daß die Integration
dieser Konstruktion in kleine und mittlere Bohr-Fräsmaschinen auSgeschlossen ist,
weil in Relation zur Werkstückgröße sehr 9große Maschinenverschiebungen der Arbeitsspindel
in axialcr und senkrechter Richtung erforderlich sind.
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Es ist üblich an den bekannten Waagerecht-Bohr-Fräsmaschinen der vorliegenden
Größe, den zur Bearbeitung in einer Aufspannung von vier Werkstückseiten um 360°
drehbaren Werkstücktisch innerhalb einer größeren nicht drehbaren Werkstück-Aufspannplatte
mit gemeinsamer waagerechter Aufspannebene anzuordnen. Hierdurch können größere
bzw. sperrige Werkstücke in einer Aufspannung von einer Seite bearbeitet werden.
Eine derartige Bearbeitungsmöglichkeit, die für manche Produktionen unerläßlich
ist, erfordert bei Anwendung der beschriebenen Konstruktion die vollständige sehr
umständliche Demontage der kompletten Tischwiegen-Einheit.
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Die als Mehrzweckmaschine vom Hersteller propagierte Waagerecht-Bohr-Fräsmaschine
gemäß OS 26 13 736 für automatische 5-Seitenbearbeitung weist eine Arbeitsspindel
auf, die in einem an
sich bekannten Arbeitsspindel-Schwenkkopf lagert,
der die Arbeitsspindel mittels einer automatischen Schwenk-Verriege lungseinrichtung
um eine um 45° zur Waagerechten geneigten Achse in eine senkrechte und eine waagerechte
Spindelposition schwenkt. Der automatische Werkzeugwechsel erfolgt auch bei Arbeitsoperationen
in der senkrechten Spindelposition stets nach Umschaltung des Arbeitsspindel-Schwenkkopfes
in die waagerechte Spindelposition, in der die 4-Seitenbearbeitung mittels des um
3600 drehbaren Werkstücktisches erfolgt.
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Bei diesem Verfahren ist während der Senkrechtbearbeitung die Lagegenauigkeit
der einzelnen Bohrungen zueinander gemindert und beim Ausbohren mehrerer gleichachsiger
Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern, infolge des mehrfachen Umschaltens
des Arbeitsspindel-Schwenkkopfes zum Werkzeugwechsel, die Präzision der Fluchtgenauigkeit
der Bohrungen eingeschränkt. Außerdem entstehen Zeitverluste, da der Schwenkkopf
vor Beginn und nach Beendigung jedes Werkzeugwechselvorganges den gesamten Funktionsablauf
- Ausheben all der Stirnvcrzahnung, Schwenken, Anklemmen in die Stirnverzahr,ung
-durchspielt. Das häufige Umschalten des Schwenkkopfes hat negative Auswirkungen
auf die Daueryenauigkeit der in sehr beengten Raumverhältnissen eingeordneten Schwenk-Verriegelungseinrichtung.
Schließlich sind im bzw am Arbeitsspindel-Schwenkkopf für den automatischen Werkzeugwechsel
konstruktive Vorkehrungen für die Winkelortung der Arbeitsspindel, für das Spannen
und Lösen der Werkzeuge und für eine Druckluftdusche zum Reinigen der Werkzeugkegel
erforderlich. Diese sind bei Bohr-Fräsmaschinen mit ortsfest im Spindelstock gelagerter
Arbeitsspindel wegen freiem Bauraum einfach und damit betriebssicher gebaut, während
im Arbeitsspindel-Schwenkkopf, der Raumenge wegen, komplizierte, empfindliche Konstruktionen
unvermeidbar sind.
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Infolge der prinzipiellen Bewegungsgeometrie bei der Schwenkung der
Arbeitsspindel, sowie im Zusammenhang mit der baulischen Situation am Spindelstock
und Maschinenständer, kann die in senkrechter Spindelposition befindliche Arbeitsspindel
die
fünfte waagerechte Werkstückseite eines kubischen Werkstückes
von maximaler Größe nicht in einem Zuge bearbeiten. Vielmehr ist eine zusätzliche
Drehung des Werkstücktisches um 1800 erforderlich, weil die senkrecht gestellte
Arbeitsspindel nicht weit genug vor der Ständervorderseite vorragt, um den Werkstücktisch
zu überdecken. Hieraus resultieren Zeitverluste, Genauigkeitsminderungen und ein
zusätzlicher Aufwand beim Programmieren.
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Aus obigen Gründen ist die Bearbeitungsmöglichkeit von sperrigen Werkstücken,
die auf einer den drehbaren Werkstücktisch umfassenden Werkstück-Aufspannplatte
gespannt werden, ebenfalls eingeschränkt.
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Da die Lagegenauigkeit der Arbeitsspindel, insbesondere in der primären
waagerechten Position, nicht gleich der einer ortsfest im Spindelstock gelagerten
Arbeitsspindel sein kann und da der Bauraum für eine kräftige Dimensionierung der
Arbeitsspindel und ihre Lagerung im Arbeitsspindel-Schwenkkopf eingeschränkt ist
und diese Konstruktion einen langen durch die Schwenkachse geführten torsionselastischen
Spindelantrieb aufweist, kann diese Bohr-Fräsmaschine bezüglich Schnittleistung
und Präzision nicht die Arbeitsergebnisse von Waagerecht-Bohr-lPrasrn;(hinerl mit
ortsfest im Spindelstock gelagerter Arbeitsspindel L,xSe]en.
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Deshalb fertigt der Produzent der Mehrzweckmaschine eit Bohr-Frasmaschine
in gleicher Größenordnung zur 5-Seitenbedrbeitung mit einer Waagerecht- und einer
Senkrechtarbeitsspindel, die beide ohne Schwenkkopf direkt im Spindelstock gelagert
sind.
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Diese Maschine und ähnliche von anderen Herstellern weisen z.Zt.
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noch keine Werkzeugwechsler auf, die an beiden Arbeitsspindeln automatische
Werkzeugwechselvorgänge und damit eine vollautomatische 5-Seitenbearbeitung ermöglichen.
Wegen des hohen Aufwandes von zwei Arbeitsspindeln mit zwei automatischen Spanneinrichtungen
und einem Werkzeugwechsler, der Wechselvorgänge an einer waagerechten und einer
senkrechten Arbeitsspindel durchführt, ist diese Konzeption nur für größere Bohr-Fräsmaschinen
in wirtschaftlicher Weise anwendbar.
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Aus vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß auf kleineren und mittleren
Waagerecht-Bohr-Fräsmaschinen die Werkstückbearbeitung von fünf Seiten in einer
Aufspannung auf einem drehbaren Werkstücktisch, sowie die wahlweise Bearbeitung
sperriger Werkstücke auf einer den drehbaren Werkstücktisch umfassenden Werkstück-Aufspannplatte
mit automatischem Werkzeug-und Palettenwechsel z.Zt. in wirtschaftlicher Weise,
d.h. mit hohen Schnittleistungen, hohen Arbeitsgenauigkeiten und kurzen Nebenzeiten
bei geringem Aufwand nicht möglich ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der angeführten
Nachteile bei der herkömmlichen 5-Seitenbearbeitung und ihre Weiterentwicklung durch
Schaffung einer Waagerecht-Bchr-Fräsmaschine für vollautomatische Arbeitsabläufe
auf der basis der Werkstückschwenkung.
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Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmal der Patentansprüche
gelöst, die folgende Vorteile bieten: Vorteile gegenüber Waagerecht-Bohr-Fräsmaschinen,
die einen in einer Tischwiege schwenkbar gelagerten drehbaren Werkstücktisch aufweisen:
a Über der Ebene der Aufspannfläche des Werkstücktisches ragen keine Bauelemente
vor, Dadurch gute Zugängigkeit bei Spannvorgängen, Meßoperationen und Schnittbeobachtungen.
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b Der Aufbau ist kastenförmig mit nur einer großen unterhalb des Werkstückes
angeordneten Schwenkführung biege- und torsionsstarr. Dadurch hohe Genauigkeiten
auch bei schwerer Zerspanung.
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c Die Klemmung des Tisch-Schwenkgehäuses wirkt an einer ringförmigen
Auflagebahn von großem Durchmesser. Dadurch optimale Dämpfung zwischen Tischsockel
und Tisch-Schwenkgehäuse.
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d Im Bereich des Span- und Kühlmittelflusses sind keine Bauelemente
vorhanden. Dadurch erhöhte Betriebssicherheit.
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e Bei der Bearbeitung der fünften Werkstückseite ist keine Verlagerung
der geometrischen Mitte des Werkstückes von maximaler Größe vorhanden. Dadurch minimaler
Verschiebebereich in sämtlichen Maschinenachsen und kompakter kostengünstiger Maschinenaufbau.
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f Sperrige Werkstücke können in einer Aufspannung von zwei Seiten
in automatischem Ablauf bearbeitet werden.
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g Der Bauaufwand zur Tischschwenkung ist geringer: 1 Schwenksockel
(= Tischschlitten) 1 Tisch-Schwenkgehäuse 1 Schwenklagerung 1 kompl. Werkstücktisch
Die Ausführung mit Tischwiege benötigt dagegen: 1 Tischschlitten 1 Grundplatte 1
Tischwiege mit zwei angearbeiteten Wangen 2 Schwenklagerungen 2 Lagerkästen 1 Bogenschienenvorrichtung
1 kompl. Werkstücktisch h Die Integration in den Maschinengrundaufbau ist sehr organisch
und es sind beste Voraussetzungen bei erwünschter Variantenbildung seitens des Maschinenherstellers
gegeben.
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i Ein automatischer Palettenwechsler kann ohne Schwierigkeit angebaut
werden, infolge dessen ist die Einordnung in flexible Fertigungssysteme sehr gut
möglich.
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Vorteile gegenüber den Mehrzweckmaschinen mit Arbeitsspindel-Schwenkkopf:
k Die Arbeitsspindel lagert kräftig dimensioniert ortsfest direkt im Spindelstock
und wird in üblicher Weise
torsionsstarr angetrieben. Dadurch höhere
Schnittleistungen bei langen Werkzeugstandzeiten und höhere Arbeitsgenauigkeiten.
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1 Die Einrichtungen zur Werkzeugspannung und Winkelortung der Arbeitsspindel
sind wegen der günstigen Raumsituation von normaler und einfacher Bauart. Dadurch
diesbezüglich höhere Betriebssicherheit.
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m Zum Werkzeugwechsel während der Bearbeitung der fünften Werkstück
seite ist keine zusätzliche 1800 Schwenkbewegung erforderlich. Dadurch erhöhte Arbeitsgenauigkeit,
Zeitersparnis und geringere Beanspruchung der Schwenkeinrichtung.
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n Die Bearbeitung der fünften Werkstückseite erfolgt in einem #uge
ohne zusätzliche Tischdrehung von 1800. Dadurch erhöhte Genauigkeit, Zeitgewinn
und Vermeidung zusätzlicher Programmierarbeit.
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o Bei der 2-Seitenbearbeitung von sperrigen Werkstücken auf einer
den drehbaren Werkstücktisch umfassenden Werkstück-Aufspannplatte steht der gesamte
Arbeitsbereich auch zur Bearbeitung der zweiten Werkstückseite zur Verfügung.
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Dadurch kein Umspannen zur Komplettbearbeitung der zweiten Werkstückseite.
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p Die Bearbeitung der fünften bzw. zweiten Werkstückseite erfolgt
in ihrer senkrechten Lage. Dadurch besserer Span- und Kühlmittelfluß.
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Genereller Vorteil: Die erfindungsgemäße Waagerecht-Bohr-Fräsmaschine
ermöglicht es, in einer Aufspannung Werkstücke von fünf bzw. zwei Seiten vollautomatisch
zu bearbeiten, wobei sie bezüglich Schnittleistung, Arbeitsgenauigkeit, Zugängigkeit,
Span- und Kühlmittelfluß, Raumbedarf und Integrationsfähigkeit vom Werkzeug- und
Palettenwechsler den neuzeitlichen Bearbeitungszentren für 4-Seitenbearbeitung gleichwertig
ist. Der baulische Mehraufwand zur Tischschwenkung ist relativ sehr gering, wenn
die Kosten und
vielfältigen Nachteile der herkömmlichen Methode
zur Bearbeitung von fünf Werkstückseiten - durch manuelles Umspannen auf einer Waagerecht-Bohr-Fräsmaschine
mit zwischenzeitlichem Maschinenstillstand oder durch manuelles Umspannen auf eine
Senkrecht-Bohr-Fräsmaschine - über die Zeitspanne der Maschinenlebensdauer aufgerechnet
werden. Bei vollautomatischer 5-Seitenbearbeitung auf einer Waagerecht- und einer
Senkrechtmaschine mit ortsfest gelagerten Arbeits-;pindeln sind auch die hohen Investitionskosten
der Verkel.tungsanlage in Rechnung zu setzen.
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im folgenden wird eine kleinere erfindungsgemäße Waagerecht-Bohr-Fräsmaschine
anhand der Zeichnunci näher erläutftt.
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bs zeigen: Fig. 1 Die Seitenansicht der Maschine mit einem senkcecht-n
Teilschnitt nach Linie t ... I in Fig. 2, wobei der.
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drehbare Werkstücktisch sich in der unteren Schwenkstellun#g befindet,
Fig. 2 die Draufsicht der Maschine gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen vergrößerten senkrechten
Teilschnitt nach Linie III ... III in Fig. 2, Fig. 4 einen senkrechten Schnitt nach
Linie IV ... IV in Fig. 2, Fig. 5 einen vergrößerten senkrechten Schnitt nach Linie
V ... V in Fig. 2, Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI ... VI in Fig. 5, Fig. 7 einen
vergrößerten Querschnitt durch die T-Nut des Tischschwenkgehäuses nach Linie VII
... VII in Fig. 8, Fig. 8 eine Ansicht in Pfeilrichtung VIII in Fig. 5, Fig. 9 einen
vergrößerten Schnitt nach Linie IX ... IX in Fig.8, Fig. 10 eine Ansicht in Pfeilrichtung
X von Fig. 9, Fig. 11 eine teilweise Seitenansicht gemäß Fig. 1, jedoch mit dem
drehbaren Werkstücktisch in der oberen Stellung,
Fig. 12 eine teilweise
Seitenansicht gemäß Fig. 1, jedoch mit einer den drehbaren Werkstücktisch umfassenden
Werkstück-Aufspannplatte, Fig. 13 eine Draufsicht von Fig. 12, Fig. 14 eine Seitenansicht
gemäß Fig. 12, jedoch mit dem Werkstücktisch und der Werkstück-Aufspannplatte in
der oberen Schwenkstellung, Fig. 15 eine teilweise Draufsicht der Waagerecht-Bohr-Fräsmaschine
gemäß Fig. 1, 2, jedoch in Ausführung mit einem angebauten Werkstück-Palettenwechsler,
Fig. 16 einen senkrechten Schnitt nach Linie XVI ... XVI in Fig. 15.
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Die Arbeitsspindel 1 mit ihrer Stirnseite ia lagert im Spindelstock
2 des aschinenstders 3, der mit seinen Führungsbahnen 4 am Kreuzschlitten 6 senkrecht
verschiebbar ist.
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Dieter führt sich mit waagerechten Fährungsbahnen 7, 8 an in Bettbahnn
12, 15, die etwa in einer senkrechten Ebene am Bett-Querteil 10 des als Ganzes mit
11 bezeichneterl Maschinenbettes angeordnet sind. Auf dem Spindelstack 2 befindet
sich das Werkzeugmagazin 13 und der Werkzeuggreifer 14 zum automatischen Werkzeugwechsel
an der Arbeitsspindel 1.
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Das Bett-Querteil 10 ist mittels der zwei äußeren Wangen 16, 19 und
der mittleren Wange 17 mit dem Bett-Längsteil 18 verbunden, auf dessen Bettbahnen
21, 22 der Tischsockel 23 in Richtung der Arbeitsspindel 1 die ohrvorschub- und
Zustellbewegungen durchführt. Auf dem Tischsockel 23 lagert das Tisch-Schwenkgehäuse
30, mit Hilfe dessen der auf ihm drehbare Werkstücktisch 20 um eine um 45° zur Waagerechten
geneigte Schwenkachse 26 in eine untere Schwenkstellunq mit waagerechter Aufspannfläche,
wie es die Fig. 1, 2, 3, 5 zeigen, und in eine obere Schwenkstellung mit senkrechter
Aufspannfläche, wie in Fig. 11 dargestellt, durch Schwenkung urr, 1800 stellbar
ist. In der unteren Schwenkstellung wird das Werkstück 36 von seinen vier rechtwinklig
zur Tischaufspannfläche gerichteten Seiten bearbeitet,
und in der
oberen Schwenkstellung erfolgt die Bearbeitung von der parallel zur Tischaufspannfläche
in Lage befindlichen Werkstückseite.
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Die Fig. 1, 2, 5 zeigen, daß am Tischsockel 23 eine um 450 zur Waagerechten
geneigte ringförmige untere Auflagebahn 25 und ein Lagerteil 27 angearbeitet sind,
in welchem konzentrisch mittels der Rollenlager 28, 29 die Schwenkachse 26 lagert.
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Diese ist mit Schrauben 31 am Tisch-Schwenkgehäuse 30 angeschraubt,
dessen ringförmige Auflagebahn 32 deckungsgleich auf der unteren Auflagebahn 25
aufliegt. In der senkrechten Achsebene 33 der Schwenkachse 26 ist die Tischdrehachse
35 derart angeordnet, daß beide Achsverlängerungen 26a, 35a sich im Mittelpunkt
38 des Werkstückes 36 von maximaler Größe schneiden, wobei die Achsebene 33 parallel
zur senkrechten Arbeitsspindelebene 34 gerichtet ist,und wenn der Spindelstock 2
sich mittig auf dem Querbett 10 befindet, fluchten die beiden Achsebenen 33, 34.
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Der Arbeitsspindel 1 gegenüberliegend befindet sich im Tisch-Schwenkgehäuse
30 die als Ganzes mit 37 bezeichnete Einrichtung zum Drehen und Klemmen des Werkstücktisches
20. Sie besteht im wesentlichen aus einem Tellerrad mit Planverzahnung 40, das mit
dem an der Unterseite des Werkstückdrehtisches 20 angeschraubten Tellerrad mit Planverzahnung
41 zusammenarbeitet, und dem Zahnkolbentrieb 42, der mit dem Stirnrad 43 in Eingriff
steht. Die Energiezuführung zur Einrichtung 37 erfolgt durch die Leitungen 44, welche
durch die Bohrung 53 der Schwenkachse 26 verlegt sind. Vor dem Drehen des Tisches
zur Bearbeitung der vier senkrechten Werkstückseiten werden die Planverzahnungen
40, 41 durch Anheben des Werkstückdrehtisches 20 mittels eines nicht dargestellten
Hubkolbens außer Eingriff gebracht, worauf die Drehung durch den Zahnkolbentrieb
42 erfolgt. Anschließend wird durch Abwärtsbeaufschlagung des Hubkolbens der Werkstücktisch
20 winkelorientiert in die Planverzahnungen 40, 41 festgesetzt.
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Die Einrichtung zum Drehen und Klemmen des Drehtisches kann auch ohne
Planverzahnungen in jeder anderen gebräuchlichen Konstruktionsweise ausgebildet
sein.
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Die Fig. 12, 13, 14 zeigen ein Tisch-Schwenkgehäuse 45a, an dem eine
den Werkstückdrehtisch 48 umfassende Werkstück-Aufspannplatte 46 angegossen ist,
wobei die beiden Aufspannflächen in einer Ebene liegen. Der Werkstückdrehtisch 48
ist hier zweckmäßiger Weise kreisförmig ausgebildet. Es ist ersichtlich, daß die
auf der Werkstück-Aufspannplatte 46 aufgespannten sperrigen Werkstücke 47 in einer
Aufspannung von zwei Seiten bearbeitet werden können und daß die für den drehbaren
Werkstücktisch 48 bestimmten Werkstücke 36a ohne Behinderung durch die Werkstück-Aufspannplatte
46 von fünf Seiten in einer Aufspannung bearbeitet werden können.
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Gemäß Fig. 1, 2, 3 ist an der Unterseite des Tischsockels 23 eine
zur Arbeitsspindel 1 parallel gerichtete Linearführung angeordnet, die mit den Bettbahnen
21, 22 zusammenarbeitet.
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ILrfe beiden insgesamt mit 49 bezeichneten Sockelbahnen erstrecken
sich in den seitlich der kreisförmigen Auflagebahnen 25, 32 befindlichen Sockelansätzen
50, welche mittels der Brücke 51 querverbunden sind. Jede Sockelbahn 49 weist eine
Tragführung 52, sowie paarweise Rollen#elemente 54 zur Richtungsführung auf, und
mittels der Klemmkolben 55 wird der Tischsockel 23 bei Fräsoperationen am Bett-Längsteil
18 angeklemmt.
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Im Interesse eines guten Span- und Kühlmittelflusses sind die Sockel
ansätze 50 im Ausführungsbeispiel in begrenztem Maße vorgezogen, infolgedessen der
spindelseitige Teil der Tragbahnen in der unteren Schwenkstellung des Werkstücktisches
gemäß Fig. 1, 2, 3, 5 stärker belastet ist, als in der oberen Schwenkstellung gemäß
Fig. 11, 14. Zur Entlastung der Tragbahnen in der unteren Schwenkstellung dienen
die in senkrecht geführten Rollenbolzen 56 lagernden Druckrollen 59. Über jedem
Rollenbolzen 56 sind Tellerfedern 57~und ein Kolben 58 angeordnet, der in der unteren
Schwenkstellung des Tisch-Schwenkgehäuses 30 gegen den Ansatz 60 der Zylinderbuchse
61
hydraulisch beaufschlagt wird und mittels der Kraft der Tellerfedern
57 die Entlastung bewirkt.
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Die Beaufschlagung der Kolben 58 erfolgt sinngemäß gemeinsam mit der
Beaufschlagung einer Seite des in Fig. 5, 6 dargestellten Zahnkolbens 63, der in
Eingriff mit der Stirnverzahnung 70 der Schwenkachse 26 steht und die Schwenkung
des Tisch-Schwenkgehäuses 30 bewirkt. Der Zahnkolben 63 weist an seinen Enden die
Dämpfungskolben 71, 72 auf und führt sich im Zylinder 73, welcher mittels der Zylinderköpfe
74, 75 im Tischsockel 23 festgeschraubt ist. Die btirnseiten des Zahnkolhens 63
bleiben in ihren Enden durch einen Spalt 76 frei zu ihren Gegenflächen, weil die
untere und die obere Schwenkstellung des Tisch-Schwenkge häuses 30 durch besondere
Anschlagvorrichtungen; wie später näher erläutert, lagebestimmt werden.
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Die Fig. 5, 6, 7, 8 zeigen, daß in der Auflagebahn 32 des ii#ch-Schwenkgehäuses
30 eine überdimensionierte T-Nut 65 eingearbeitet ist, deren zu der Auflagebahn
32 parallele Flächen mit den Köpfen 67 der Kolbenstangen 68 der vier Klemmzylinder
66 zur Anklemmung des Tisch-Schwenkgehäuses 30 an den Tischsockel 23 in den beiden
Schwenkstellungen zusammenwirken. Im Grund der T-Nut 65 ist im Halbkreis eine Kurvenschiene
80 mit unterschiedlicher Laufbahnhöhe 79, 78 eingeschraubt. Mit ihr arbeitet die
in die T-Nut 65 einragende Druckrolle 83 des unterhalb und parallel zur Schwenkachse
26 in der Achsebene 33 im Tischsockel 23 lagernden Rollenbolzens 82 zusammen. Dieser
ist durch die Tellerfedersäule 81 beaufschlagt,und die kurvenförmige Laufbahn der
Kurvenschiene 80 ist derart dimensioniert, daß in der unteren Schwenkstellung des
Tisch-Schwenkgehäuses 30 eine Federkraft anliegt, die sich während der Schwenkung
in die obere Schwenkstellung reduziert, um die unterschiedlichen Schwerpunktverhältnisse
während der Schwenkbewegung weitgehend auszugleichen. Hierdurch wird. die Dauergenauigkeit
der an sich gering belasteten
Auflagebahnen 25, 32 gewährleistet.
Zur Erzielung einer gewünschten konstanten und gleichförmigen Belastung dient zusätzlich
die am freien Ende der Schwenkachse 26 angeordnete große Tellerfeder 85. Sie stützt
sich mit ihrem Außendurchmesser an dem am Lagerteil 27 des Tischsockels 23 eingesetzten
Druckring 86 ab und sitzt mit ihrem Innendurchmesser auf dem Lagerring 87, der mittels
Nadellagern 68 auf der Schwenkachse 26 lagert und durch die Mutter 89 axial beigestellt
ist.
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Zur präzisen Festlegung der unteren und der oberen Schwenkstellung
des Tisch-Schwenkgehäuses 30 dient gemäß Fig. 6, 8, 9, 10 eine Anschlageinrichtung,
die aus zwei im Bereich der unteren Auflagebahn 25 des Tischsockels 23 angeordnetenFestanschlägen90
und zwei insgesamt mit 91 bezeichneten im Tisch-Schwenkgehäuse 30 angeordnetenStellanschlägenbesteht.
Jeder Festanschlag 90 wird durch einen Befestigungsflansch 92 mit angefrästem kreisbogenförmigem
Anschlagsteg 93 gebildet, der von unten in die T-Nut 65 einragt Der Befestigungsflansch
92 ist in die untere Auflagebahn 25 eingesenkt und mit den Schrauben 34 befestigt.
Der Grundkörper 96 jedes Stellanschi#ages 91 ist in dem zu den Auflagebahnen parallelen
Außenflächenbereich 95 des Tisch-Schwenkgehäuses 30 eingelassen, mit den Schrauben
1o8 berestigt und ragt mit seinem unteren Ende von oben in die T-Nut 65 ein. In
dem im wesentlichen mit dem Befestigungsflansch 97 als Drehteil ausgeführten Grundkörp#er
96 ist eine Längsnut 98 mit zur Drehteilachse geneigter Grundfläche 99 eingearbeitet,
in der sich die Anschlagkeilleiste 100 führt.
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Sie ist mit den Muttern 101 an dem im Grundkörper 96 fest eingeschraubten
Gewindebolzen 102 einstellbar, wobei sie mittels der im Schlitz 107 freigängigen
Schraube 103 und den Tellerfedern 104 in Anlage auf dem Nutengrund 99 gehalten wird.
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Aus Fig. 9 ist ersichtlich, daß durch Verschiebung der von oben in
die T-Nut 65 einragenden Anschlagkeilleiste 100 in Umfangsrichtung eine Mikro-Stellbewegung
ihrer planen Anschlagfläche 105 relativ zu der durch die Umfangsbearbeitung
des
Festanschlages 90 kreisbogenförmig gebildeten Anschlagfläche 106 des Anschlagsteges
93 erfolgt. Aus der Beschreibung ist ersichtlich, daß infolge der an einem großen
Radius in Bezug auf die Schwenkachse 26 zur Wirkung kommenden Anschläge, sowie wegen
ihrer vollkommen geschützten Anordnung eine sehr hohe Lagegenauigkeit der beiden
Schwenkstellungen nach jedem Schwenkvorgang ermöglicht wird, welcher in seinen Endphasen
durch die Dämpfungskolben 71 des Zahnkolbens 63 mit sich reduzierender Geschwindigkeit
erfolgt.
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Gemäß der Fig. 1, 2, 4, 5 ist in Verlängerung der beiden Sockelansätze
50 zum Schutz der Bettbahnen 21, 22 je eine Führungsabdeckung 110 angeschraubt.
Im vorderen Verschiebebereich des Tischsockels 23, nahe der Arbeitsspindel 1, finden
sie in den im Querteil 10 des Maschinenbettes 11 befindlichen Einbuchtungen 111
Raum, wobei sie ohne Behinderung des Span-und Kühlmittelflusses mit Abstand zu den
Wangen 16, 17, 19 in den Zwischenräumen 114 freigängig sind. Die Führungsabdeckungen
110 behindern auch in der tiefsten Stellung der Arbeitsspindel 1 nicht den an der
Unterseite des Spindelstockes 2 angelenkten Späne-Wasserfang 112, welcher den Freiraum
113 im Kreuzschlitten 6 unterhalb des Spindelstockes 2 abdeckt. Die im Bettlängsteil
18 in Verlängerung der Zwischenräume 114 befindlichen Schrägmulden 115 sorgen auch
im hinteren Verschiebebereich des Tischsockels 23 für guten Span- Kühlmittel abfluß
auf den strichpunktiert angedeuteten Späneför.
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derer 116.
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Die Fig. 15, 16 zeigen die Waagerecht-Bohr-Fräsmaschine gemäß Fig.
1, 2 mit einem automatischen Palettenwechsler, welcher den Raumverhältnissen am
Tischsockel 23 und Tisch-Schwenkgehäuse 30 angepaßt ist. Hierzu wird die in Fig.
5 angedeutete Einrichtung 37 zum Drehen und Klemmen des Werkstücktisches entsprechend
der zusätzlich erforderlichen Funktion zum Spannen der Paletten in bekannter nicht
gezeichneter Konstruktion erweitert. An einer Seite des Bett-Längsteiles 18 ist
die senkrechte Anschraubfläche 120 vorgesehen
an die das Unterteil
121, welches sich mit seinem Fuß 125 auf dem Fundament abstützt, angeschraubt ist.
An seinen waagerechten parallel zu den Führungsbahnen 7, 8 gerichteten Wälzbahnen
122, 123 ist ein Schlitten 124 mittels eines, der besseren Übersicht wegen nicht
gezeichneten, Schubkolbentriebes in die ausgezogen gezeichnete Ladestellung und
in die strichpunktiert angedeutete Wechselstellung verschiebbar.
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Am maschinenseitigen Ende des Schlittens 124 lagert ein um die senkrechte
Achse 126 um 180) schwenkbarer Palettenträger 127, an dem gegenüberliegend gabelförmig
die Tragarme 128 paarweise angearbeitet sind. Jedes Paar Tragarme 128 bildet eine
Palettenaufnahme mit je vier kleinen Hubkolben 130, die zum Abheben einer Palette
vom Tisch-Schwenkgehäuse 30 aufwärts ausgeschoben werden und dabei mit den Kolbenzapfen
131 in entsprechende Einsenkungen an der Unterseite der Palette eingreifen. Die
Anschraubfläche 120 und der Palettenwechsler sind derart angeordnet, daß der Palettenwechsel
in der hinteren Endstellung des Tischsockels 23 stattfindet.
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