DE3443945C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum spanabhebenden Bearbeiten von Gußrohlingen mittels einer Bohr- und Frässpindel nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Verfahrens.

Gußrohlinge, insbesondere Armaturengehäuse, sind häufig aufgrund ihrer geometrischen Form und ihres Gußversatzes schwierig und zeitaufwendig zu bearbeiten. - Hierzu ist es in der Praxis bekannt, den Gußrohling außerhalb der Bearbeitungsvorrichtung z. B. einer Bohr- und Fräsmaschine, auf eine zusätzliche Maschineneinheit zu setzen, den Rohling in der vorgesehenen Hauptbohrung zu zentrieren, und mit Auflageflächen oder Bohrungen, die meist in Dreieckform angeordnet sind, zu versehen. Diese Bohrungen oder Flächen dienen nach dem Umspannen des Rohlings auf die Bearbeitungsmaschine, d. h. die Bohr- und Fräsmaschine als Auflagepunkte oder -flächen des Werkstückes.

Es sind ferner Schwenktische in verschiedensten Ausführungen zum Aufspannen eines Werkstückes bekannt, wie es auch durch die DE-OS 17 52 620 zum Stand der Technik gehört, die Lage eines Werkstückes durch Abtasten zu ermitteln und selbsttätig in die zur Erstbearbeitung gewünschte Sollage zu bringen.

Den bekannten Verfahren und Vorrichtungen gegenüber soll das erfindungsgemäße Verfahren eine zeit- und arbeitssparende Arbeitsweise ermöglichen. Ferner soll eine vereinfachte und kostensparende Vorrichtung geschaffen werden, mit der das Verfahren nach der Erfindung durchführbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Verfahrensschritte des Anspruchs 1 vor. - Die weiteren Ansprüche geben Merkmale der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens an.

Durch die US-PS 32 73 879 ist eine Vorrichtung mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Vorrichtungsanspruches bekannt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, an Hand welcher auch die Verfahrensschritte erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Schwenktisch,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2,

Fig. 5 das eine Ende der Schwenkwelle des Schwenktisches mit der federbelasteten, verschieblichen Muffe und die Einrichtung zum Betätigen der Klemmvorrichtungen des Schwenktisches, und

Fig. 6 den Schwenktisch auf einer verfahrbaren bzw. ver­ schiebbaren Palette.

Der an dem senkrechten Ständer 1 vertikal verfahrbare Spindel­ kasten 2, dessen senkrechter Weg durch Abdeckkästen 2 a abge­ deckt ist, trägt die Bohrspindel 3, deren Stirnseite, wie unten noch näher erläutert wird, den Keil 4 einer Klauen­ kupplung trägt (auch Feder-Nut-Kupplung).

Vor dem Ständer 1 ist ein im wesentlichen horizontaler Auf­ spanntisch 5 mit entsprechenden Aufspanneinrichtungen zum Be­ festigen eines Werkstückes W auf der Oberseite des Tisches angeordnet, der auch um die vertikale Achse A drehbar ausge­ bildet sein kann.

Der Aufspanntisch 5 ist mit Hilfe einer Schwenkwelle 7 um die horizontale Achse 8 schwenkbar (Fig. 2). - Die beiden Enden 9, 9 a der Schwenkwelle 7, mit deren Hilfe der Tisch 5 in Richtung der Doppelpfeile 10, 11 schwenkbar ist, weisen je eine Nut 13, 14 auf, die dem Keil 4 der Spindel 3 entspricht. Hierdurch wird eine Kupplung zwischen der Spindel 3 und der Welle 7 erreicht, die mit einem Untersetzungsgetriebe 16 versehen ist, mit dessen Hilfe die Drehbewegung der Spindel 3 in eine minutiöse Schwenkbewegung des Tisches 5 im Ver­ hältnis von 1 : 30, vorzugsweise jedoch von 1 : 100 untersetzt wird.

Der schwenkbare Aufspanntisch 5 trägt an seiner Unterseite Ansätze 17, 18, die Teile von Klemmeinrichtungen 19, 20 aufweisen, mit deren Hilfe der Schwenktisch 5 in seiner er­ reichten Lage gegenüber der verstellbaren oder verschieb­ lichen Unterlage 21 des Aufspanntisches 5 feststellbar ist.

Hierzu weisen die beiden Enden 9, 9 a der Welle 7 je eine axiale Bohrung 22 auf, in die eine Feder 23 eingesetzt ist. Ferner nimmt die Bohrung 22 einen zylindrischen Kupplungsteil 24 auf, der über Feder und Nut 25 mit der Welle 7 drehfest, aber längsverschieblich verbunden ist. Der äußere Abschnitt des zylindrischen Kupplungsteils 24 trägt ein Nutenstück 26, dessen Kopfteil 27 die Nuten 14 bzw. 15 zum Eingriff des Keils 4 der Spindel 3 aufweist. Da der Aufspanntisch 5 um die Achse A in horizontaler Ebene schwenkbar ist, kann je­ weils eines der Enden 9 oder 9 a der Welle 7 mit der Spindel 3 gekuppelt werden.

In die Nut 28 des Nutenstücks 26 greift ein Kulissenstein 29 eines zweiarmigen Hebels 30 ein, dessen freier Schenkel 31 mit der Kolbenstange 32 eines Kolbens 33 verbunden ist. Der Zylinderraum 34 dieses Kolbens steht mit dem Zylinderkolben­ aggregat 35 der Klemmvorrichtungen 19, 20 in Verbindung, wo­ bei mehrere Zylinderkolbenaggregate 35 parallel in die Zu­ führleitung 36 geschaltet sind. In dem Zylinderkolben­ aggregat 35 ist der Kolben 37 verstellbar, der unter Wirkung einer Feder 38 steht, die von einer Zugstange 39 durchsetzt wird, die ein Anschlagstück 40 trägt. Die Stange 39 durch­ setzt die beiden Klemmbacken 41, 42, die einerseits an dem Gehäuse des Zylinderkolbenaggregats 35 oder einem anderen stationären Teil und an dem Anschlagstück 40 anliegen.

Wird die Spindel 8 in Richtung des Pfeiles S (Fig. 5) bewegt, so tritt der Keil 4 in die Nut 13 bzw. 14 ein. Beim weiteren Vorwärtsbewegen der Spindel 3 wird die Feder 23 zusammenge­ drückt und der Hebel 30 mit Hilfe des Kulissensteins 29 ver­ stellt, wodurch der Kolben 33 Druckmittel in die Zylinder­ kolbenaggregate 35 bringt und hierdurch die Stangen 39 dieser Aggregate ausfährt ( Fig. 5, nach oben). Hierdurch werden die beiden Spannbacken 41, 42 entspannt und die Spindel 3 kann den Aufspanntisch 5 gewünschten Maße verstellen, d. h. in Richtung der Doppelpfeile 10, 11 .

Hat der Aufspanntisch 5 seine gewünschte Stellung erreicht, wird die Drehbewegung der Spindel 3 beendet und die Spindel in Längsrichtung entgegen der Richtung des Pfeiles S zurück­ gezogen. Durch Verschwenken des doppelarmigen Hebels 30 wer­ den die Zylinderkolbenaggregate 35 drucklos und die Federn 38 sorgen für ein Zusammendrücken der Backen 41, 42 und damit für ein Klemmen des Aufspanntisches 5 in der erreichten Lage.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mit Hilfe von Fühlern die Innenbohrung B des Werkstückes W bei­ spielsweise an drei Stellen 50, 51, 52 abgetastet und somit die Lage der Bohrung B in dem Gußrohling ermittelt, d. h. die Lage der Seitenfläche C des Werkstückes ermittelt. Hierbei steht der Aufspanntisch 5 in seiner horizontalen Lage und die Steuer- und Recheneinrichtung, mit der die Fühlereinrichtung verbunden ist, stellt fest, daß der Punkt 53 von dem Punkt 54 in horizontaler Richtung um einen bestimmten Betrag ab­ weicht. Zum Beispiel kann das Abtasten des Punktes 53 den Wert 500 ergeben, während der Wert des Punktes 54 mit 505 festgestellt wird. Würde eine genaue senkrechte Bearbeitung des Gußstückes erfolgen, so würde eine ungleichmäßige Bearbei­ tung der Seitenfläche C zu erfolgen haben. Es wird daher das Werkstück W mit Hilfe des Aufspanntisches 5 derart verschwenkt, daß zunächst die geneigte Fläche C′ nunmehr die vertikale Stellung C erhält. Hierdurch wird nicht nur eine Bearbeitungs­ ersparnis erzielt, vielmehr wird auch eine Seitenfläche ge­ wonnen, die nunmehr als Koordinaten-Bezugsfläche für alle übrigen Bearbeitungsgrößen gilt.

Durch die an den Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks ge­ legenen Stellen 50, 51, 52 ist auch die Mitte M der unbe­ arbeitenden Bohrung B des Werkstückes W gewonnen worden, die auch die Mitte des Wulstes L bildet. Hierdurch kann der Ab­ stand f der Mitte 55 der Fläche C von der Bohrungsmitte M und damit das Maß der spanabhebenden Bearbeitung der vertikal gestellten Fläche C des Werkstückes gewonnen werden.

Aus Vorstehendem ist erkennbar, daß zum Bearbeiten der Bohrung B sowie der Flächen C des Werkstückes W es nicht mehr des Umspannens des Werkstückes bedarf, sondern die Be­ arbeitungskoordinaten dadurch gewonnen werden, daß zunächst der Fläche C eine bestimmte räumliche Lage gegeben wird und dann die übrigen Flächen des Werkstückes nach dieser Fläche bearbeitet werden.

In Fig. 6 ist dargestellt, daß der Tisch 105 wiederum mit Hilfe einer Schwenkwelle 107 mit Nut 114 schwenkbar und mit Hilfe der Klemmeinrichtungen 119, 120 gegenüber seiner Unterlage 121 feststellbar ist. Diese Unterlage kann in Form einer Pa­ lette ausgebildet sein. Damit ist es möglich, die Schwenkvor­ richtung auch vor separaten Be- und Entlade-(Spann)-Stationen über geeignete Transportsysteme, z. B. Wagen, automatisch zu der Bearbeitungsmaschine und umgekehrt zu bringen, d. h. die Vorrichtung auch in sog. flexiblen Fertigungseinrichtungen bzw. -systemen anzuwenden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Bearbeitung der Seitenfläche eines Werk­ stückes, wobei das Werkstück mittels Fühler abgetastet und danach in eine Bearbeitungsstellung bewegt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Bearbeitung eines Werk­ stückes mit einer Bohrung und einer Seitenfläche der Mittelpunkt der Bohrung durch die Fühler ermittelt wird und das Werkstück auf einem um eine horizontale, zu der Bohrungsachse parallele Achse schwenkbaren Aufspanntisch soweit verschwenkt wird, daß die zu bearbeitende Seiten­ fläche vertikal gerichtet ist und das Maß der Bearbeitung der Seitenfläche durch den mittleren Abstand der Seiten­ fläche von dem Mittelpunkt der Bohrung bestimmt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Bohr- und Frässpindel, einem um eine horizontale Achse schwenkbaren Aufspanntisch bzw. einer Palette und einer Einrichtung zum Festklemmen des Tisches in verschiedenen Schwenkstellungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohr- und Frässpindel (3) mit der Schwenkwelle (7) des Aufspanntisches (5) kuppel- und entkuppelbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenktisch (5) auf einer verfahr- oder verschiebbaren Palette (151) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden (9, 9 a) der Schwenkwelle (7) des Aufspanntisches mit federnden, verschieblichen sowie drehfesten Kupplungsteilen (24 ) versehen sind, mit denen die Klemmeinrichtungen (19, 20; 119, 120) des Aufspanntisches (5, 105) steuermäßig verbunden sind.