DE3127584A1

DE3127584A1 - Werkzeugmaschine mit einem beweglichen tisch

Info

Publication number: DE3127584A1
Application number: DE19813127584
Authority: DE
Inventors: Benno Ibo 1299 Crans Vaud Bonga
Original assignee: Ateliers des Charmilles SA
Current assignee: Ateliers des Charmilles SA
Priority date: 1980-07-31
Filing date: 1981-07-13
Publication date: 1982-07-08
Also published as: JPS5754043A

Description

Werkzeugmaschine mit einet beweglichen Tisch
Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit einem beweglichen Tisch, auf dem das zu bearbeitende Werkstück befestigt ist, und der in zwei zueinander senkrechten Richtungen einer einem feststehenden Tisch parallelen Ebene translationsbeweglich ist.
Dieser bewegliche Tisch muß schwere Werkstücke tragen und immer wieder kleine Translationsbewegungen ausführen können. Das ist z. B. bei Funkenerosionsmaschinen der Fall, mit denen das zu bearbeitende Werkstück im Verlauf der Phasen einer Feinbearbeitung in zyklisch erfolgenden Translationsbewegungen bewegt wird. Um solche Bewegungen zu ermöglichen, hat eine übliche Ausführung einen ersten Satz Gleitbahnen auf einem feststehenden Tisch, ein dazwischenliegendes Teil, welches längs dieser Gleitbahnen geführt ist und einen zweiten Satz Gleitbahnen aufweist.
Die weit verbreitete Technik der doppelten Gleitbahnen hat die folgenden Nachteile: - Geringe Steifigkeit wegen der Überlagerung der Verstellungen des beweglichen Tisches auf den dazwischenliegenden Teil und der Verstellungen dieses dazwischenliegenden Teils auf den feststehenden Tisch.
- Vorhandensein von Reibungen und Risiko des Klebens.
- Erhöhte Herstellungskosten wegen der mechanischen Komplexizität und der engen Bearbeitungstoleranzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die vorgenannten Nachteile insgesamt vermieden werden, insbesondere durch eine Verringerung der Reibung und durch eine steifere und weniger kostspielige Konstruktion, die geometrisch einfacher und mit Präzision zu bearbeitende Flächen hat.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sie einen den beweglichen Tisch auf dem feststehenden Tisch abstutzende Vorrichtung aufweist, welche alle in der parallelen Ebene erfolsgenden Bewegungen des beweglichen Tisches gestattet, daß ein Tragkru vorhanden ist, welches in Bezug a!f den beweglichen Tisch in einer und in Bezug auf den feststehenden Tisch in der anderen der zwei zueinander senkrechten Richzungen gleitgeführt ist und daß zwei Motoren zum Verstellen des Tragkreuzes in Bezug auf den beweglichen und den feststehenden Tisch vorhanden sind.
Diese neue Ausbildung hat den Vorteil, daß die Stützfunktion der Gleitführungsbahnen wegfällt und diese nur noch die Funktion der seitlichen Führung haben, während die Stützfunktion durch die den heweglichen Tisch auf dem feststehenden Tisch abstützende Vorrichtung übernommen wird.
Letztere erlaubt die Nutzung der Vorteile bekannter, parallel zu einer Ebene erfolgende Bewegungen gestattender Stützvorrichtungen, wie Luftkissen-, Ölfi.lm-, Kugel- oder Nadellagersysteme.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer Funkenerosionsmaschine, die mit einem Iuftkissentisch ausgerüstet ist und Fig. 2 in auseinandetgezogener Darstellung Teile, die den Tisch der in Fig. 1 dargestellten Punkenerosionsmaschine bilden.
Die Funkenerosionsmaschine hat einen Sockel 1, auf dem ein Tisch 2 befestigt ist, dessen obere Fläche 3 einen beweglichen Tisch 4 trägt. Eine in Fig. 1 nicht dargestellte, mit einem Luftkissen wirkende Abstützvorrichtung erlaubt es, den beweglichen Tisch 4 auf dem feststehenden Tisch 2 in allen Richtungen einer Ebene zu bewegen, die parallel zur oberen Fläche 3 des feststehenden Tisches 2 ist. Die seitliche Führung des beweglichen Tisches 4 wird durch ein Tragkreuz gewährleistet, dessen einer Arm 5 in Bezug auf den feststehenden Tisch 2 in einer bestimmten Richtung gleitgefuhrt ist. Die Verstellung dieses Armes 5 wird durch einen Motor 6 gesteuert. Der andere Arm des Tragkreuzes, der in der Fig. 1 nicht sichtbar ist, gleitet in Bezug auf den beweglichen Tisch 4 in einer zu der ersten Richtung senkrechten Richtung und wird durch einen Motor 7 angetrieben.
Der bewegliche Tisch 4, auf dem das zu bearbeijende Werkstück befestigt ist, trägt einen Behälter 8 mit der Arbeitsfflüssigkeit Der obere Teil der Funkenerosiorlsmaschine hat eine fest.'tehende Säule 9, an der ein Bearbeitungskopf 10 in einer dritten Richtung gleitet, die senkrecht zu den beiden vorgenannten Richtungen ist, also senkrecht zu der Fläche 3 des feststehenden Tisches 2. Dieser Bearbeitungskopf 10 hat einen dritten Motor, der eine Spindel 11 vertikal antreibt, an der eine Werkzeugelektrode befestigt ist. Von einem in einem Schrank 13 angeordneten Generator 12 werden Spannungsimpulse zu-- Erzeugung von Entladungen prodltziert.
Mit den Klemmen des Generators 12 verbundene Kabel 14, 15 übertragen diese Bearbeitungsimpulse auf die Elektroden.
Der Schrank 13 enthält zugleich eine numerische Steuerung zur automatischen Positionierung der Werkstückelektrode mit Hilfe der Motoren 6, 7. Diese numerische Steuerung kann auch vorbo.stimm Le Translationsbewegungen des zu bearbeiten-<j.?fl Werkstfieks erzeugen, terpen Amplitude von den Bearbeit--ungsbed iflqung('n au dieselbe Weise abhängig gemacht wird, wie die Amplitude der Vertika1verstellun#;en der Spindel l 1.
Die Einzelheiten der Vorrichtung ztlm Stützen und Führen des beweglichen Tisches 4 in Bezug auf den feststehenden Tisch 2 sind in Fig. 2 dargestellt.
Das Tragkreuz, welches jegliche Rotation des beweglichen Tisches 4 in Bezug auf den feststehenden Tisch 2 verhindert, hat zwei fest miteinander verbundene Arme 5, 16. Der Arm 5 gleitet in einer Lagerung 17 des feststehenden Tisches 2 mittels Lagernadeln 18, 19. Auf dieselbe Weise gleitet der Arm 16 in einer Lagerung 20 des beweglichen Tisches 4 mittels Lagernadeln 21, 22.
Jede Reihe dieser La~ernadeln 21, 22 bzw. Gleitführung ist derart geneigt angeordnet, daß sie sich den Kräften widersetzt, die den beweglichen Tisch 4 und den feststehenden Tisch 2 unter Einwirkung der infolge im Verlauf der Bearbeitung auftretenden Belastungen entstehenden Kräfte voneinander zu entfernen suchen. Die Motoren 6, 7 sind am feststehenden Tisch 2 bzw am beweglichen Tisch 4 mit Flanschen 23, 24 und Schrauben 25, 26 befestigt. Die Verstellung des Armes 5 durch den Motor 6 erfolgt mit einer Gewindespindel 27 und die Verstellung des Arms 16 mit dem Motor 7 wird durch eine Gewindespindel 28 gewährleistet.
Die Abstützung des beweglichen Tisches 4 auf der Fläche 3 des feststehenden Tisches 2 wird mit Hilfe von Luftkissen erzeugenden Tellern 29, 30 und 31 erreicht, die an den vier Ecken des beweglichen Tisches 4 angebracht sind.
Die Merkmale der Luftkissensysteme sind allgemein bekannt und z. B. in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben : - Aerostatic Isearings with infinite stiffness, CIRP vol. 25.1.79 - Sclf aligning aerostatic shoe bearings, TCRP vo. 25.1.79.
Diese Vorrichtung, die die Stützfunktion und die Führungsfunktion zu trennen erlaubt, verringert die Reibung beträchtlich und vereinfacht die mechanische Konstruktion.
Die Vorrichtung erlaubt des weiteren, ein kompaktes, exaktes und wenig kostenaufwendiges Ganzes herzustellen.
Dieselben Vorteile ergeben sich, wenn die Luft durch Öl oder jedes andere Druckmittel ersetzt wird.
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Claims

Ansprüche 1. Werkzeugmaschineugmaschine mit einem bewec;licfien Tisch (4) , auf dem dis zu bearbeitende Werkstück befestigt ist, und der in zwei zueinander senkrechten Richtungen einer einem festsehenden Tisch (2) parallelen Ebene translationsbeweglich ist, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c hn e t, daß sie einen den beweglichen Tisch (2) abstützende Vorrichtung aufweist, welche alle in der parallelen Ebene erfolgenden Bewegungen des beweglichen Tischs (4) gestattet, daß ein Tragkreuz (5, 16) vorhanden ist, welches in Bezug auf den beweglichen Tisch (4) in einer und in Bezug auf den feststehenden Tisch (2) ill der anderen der zwei zueinander senkrechten Richtungen gleitgeführt ist und daß zwei Motoren (, 7) zum Verstellen des Tragkreuzes (5 16) in Bezug auf den beweglichen und den feststehenden Tiseh (2, 4) vorhanden sind.
2. Werkzl-ugmaschine nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen dem beweglichen und dem feststehenden Tisch (2, 4) ein Druckmittel eingeschaltet ist.
3 Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jeder Arm (5, 16) des Tragkreuzes eine sich einer Entfernung des beweglichen Tisches (4) vom feststehenden Tisch (2) widersetzende Gleitführung hat.