DE368843C - Fraes- oder Bohrkopf mit einer um zwei sich kreuzende Achsen drehbaren Werkzeugspindel - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 10. FEBRUAR 1923

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

-JVi 368843-KXASSE 49a GRUPPE 56

(W53180 Ij 49 a*)

. Werkzeug- und Maschinen-Fabrik E. Wilke in Berlin.

Fräs- oder Bohrkopf mit einer um zwei sich kreuzende Achsen drehbaren Werkzeugspindel. Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. August 1919 ab.

Um bei Bohrmaschinen das Werkstück in verschiedenen Ebenen bearbeiten zu können, ohne daß es umgespannt oder ein anderer Bohrer eingesetzt zu werden braucht, hat man vorgeschlagen, die Bohrspindel an einem· besonderen Bohrkopf so anzubringen, daß sie um zwei sich kreuzende Achsen drehbar ist. Durch einfaches Schwenken der Bohrspindel und Feststellen in der neuen Arbeitskge kann der Bohrer leicht und schnell! in verschiedene Lagen zum Werkstück gebracht werden, so daß dessen Bearbeitung an Stellen möglich ist, die in verschiedenen, im Winkel zueinander stehenden Ebenen liegen.

Bei- den. bekannten Bohrköpfen dieser Art ist die Bohrspindel' in dem einen Teil eines

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zweiteiligen Gehäuses gelagert, der um· eine senkrecht zur Bohrspindel stehende Achse drehbar und feststellbar auf dem anderen Gehäuseteil angebracht ist, der seinerseits um eine senkrecht zu dieser Achse liegende Achse mit dem Gestell der Bohrmaschine drehbar und feststellbar verbunden ist. Die Stellung der drei Achsen im rechten Winkel zueinander bedingt, daß durch den Arbeitsdruck am ι ο Bohrloch bei fast allen Arbeitstagen der Bohrspindel ein ihrem Abstandte von der Drehachse des mit der Maschine verbundenen Gehäuseteils entsprechendes Drehmoment auf diesen Gehäuseteil ausgeübt wird. Nur bei den Arbeitslagen, bei welchen die Bohrspindel parallel zur Drehachse dieses Gehäuseteils liegt, wirkt der Arbeitsdruck nicht auf Drehung des Bohrkopfes.

Durch das Drehmoment wird die Feststeli-2j vorrichtung des mit der Maschine verbundenen Gehäuseteils stark beansprucht, so daß leicht ein Vibrieren des Werkzeugs eintreten kann. Insbesondere bei Fräsarbeiten muß aber ein Vibrieren nach Möglichkeit vermieden werden, um einen sauberen Schnitt zu erhalten.

Nach der Erfindung ist das Drehmoment vermieden oder erheblich dadurch verkleinert, daß der mit der Maschine verbundene Gehäuseteil mit einer schräg zu dessen Drehachse gerichteten Stoßfläche versehen ist, auf der der andere die Werkzeugspindel enthaltende Teil drehbar ruht, wobei die Drehachse dieses Teils, die Stoßfläche und die Werkzeugspindel die Seiten eines Dreiecks bilden. Bei dieser Bauart des Fräs- oder Bohrkopfes ist nicht nur dann ein vom Arbeitsdruck herrührendes Drehmoment vermieden, wenn die Werkzeugspindel parallel zur Drehachse des mit der Maschine verbundenen Gehäuseteils liegt, sondern auch in anderen Arbeitslagen der Spindel, z. B. wenn die Drehachse des diese Spindel enthaltenden Gehäuseteils im Winkel von 45 ° die Spindelachse schneidet, bei denen die Spindel senkrecht zur Drehachse des mit der Maschine verbundenen Gehäuseteils steht. Aber auch in den übrigen Arbeitslagen ist das Drehmoment kleiner, da der Abstand der Spindel von der Drehachse des mit der Maschine verbundenen Gehäuseteils kleiner ist. Ein Vibrieren des Fräsers tritt daher trotz der frei tragenden Anordnung nicht mehr auf.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Fräskopfes nach der Erfindung dargestellt.

Abt), ι zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch den Fräskopf.

Abb. 2 veranschaulicht das Fräsen eines Zahnkranzes.

Abb. 3 und 4 veranschaulichen die Einstellung um die Antriebswelle beim Fräsen von Zahns-tangen.

^! Abb. 5 und 6 zeigen die Einstellung um die ! geneigte Achse. Gs

Abb. 7 veranschaulicht die Einstellung um beide Achsen.

! Die Antriebswelle 1, auf der die nicht dargestellte Stufenscheibe der Maschine sitzt, ; trägt ein Kegelrad 2, dessen Zahnkranz 3 mit

dem Zahnkranz 4 eines Doppelkegelrades 5 in ; Eingriff steht. Das Rad 5. ist lose drehbar auf ■ einem Bolzen 6 gelagert, dessen Längsachse 7 j mit der Achse 8 der Antriebswelle I einen ; Winkel von 45 ° bildet. Der Bolzen 6 ist in ', einem Gehäuse 9 gelagert, das mittels eines I zur Längsachse 7 senkrechten Flansches 10 an I dem' Flansch 11 eines Gehäuses 12 anliegt. ί Das Gehäuse 12 trägt einen zur Achse 8 senk- ; rechten Flansch 13, der am Maschinengestell j 14 anliegt. Einerseits kann das Gehäuse 9 um i die Achse 7 gedreht und in jeder Lage mit j dem Gehäuse 12 fest verbunden werden, an-I derseits das Gehäuse 12 um die Achse 8 ge-I dreht und mit dem Maschinengestell 14 in I jeder Stellung unverrückbar verbunden werden. Hierzu dienen die hammerkopfartigen Befestigungsschrauben 15 bzw. 16, deren Köpfe 17 bzw. 18 in T-förmige Ringnuten 19 bzw. 20 der Flansche 11 bzw. des Gestelles 14 eingreifen.

Der zweite Radkranz 21 des Doppelkegelrades 5 greift in den Radkranz 22 eines auf der Fräserspindel¹ 23 befestigten Kegelrades 24 ein. Die Fräserspindel 23, die ebenfalls im Gehäuse 9 gelagert ist, hat gegen die Achse 7 eine Neigung von 45 ° und steht daher bei der in Abb. 1 dargestellten Lage senkrecht zur Achse 8 der Antriebswelle 1.

An den Flanschen 11 und 13 sind Skalen 25 bzw. 27 vorgesehen, die mit am Gehäuse 9 bzw. dem Maschinengestell 14 angeordneten Marken 26 bzw. 28 zusammenwirken.

Wird bei der in Abb. 1 gezeichneten gegenseitigen Lage der Fräserspindel 23 und der ios Antriebswelle 1 der Fräskopf um die Achse 8 dieser Welle gedreht, so kann das auf dem Frästisch 29 aufgespannte Werkstück an allen Stellen des Kreises gefräst werden, welche der .Walzenfräser 30 oder der Scheibenfräser 31 bei dieser Drehung beschreibt. Ein Zahnkranz 32 mit Innenverzahnung 33 läßt sich beispielsweise, wie Abb. 2 zeigt, mit Hilfe eines Modulfräsers 34 unter Benutzung der Skala 27 auf seinem ganzen Umfange leicht und genau fräsen, ohne daß der Zahnkranz einmal umgespannt zu werden braucht, wenn die Länge der Fräserspindel 23 so bemessen wird, daß die Achse 8 mit der Achse des Zahnkranzes 32 zusammenfällt. Nach dem Fräsen einer Zahnlücke wird der Fräskopf nach Lockern der Schrauben 16 um eine.

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Zatinteilung um die Achse 8 gedreht, worauf die Schrauben ιό wieder angezogen werden und' die nächste Lücke gefräst wird. Die frei tragende Anordnung der Fräserspindel 23 hat dabei den Vorteil, daß der auf dem Frässtück 29 aufgespannte Zahnkranz 32 imbehindert vor- und zurückbewegt werden kann.

Besondere Vorteile, bietet die Drehbarkeit des ganzen Fräskopfes um die Achse 8 beim Fräsen von Zahnstangen, wenn man einen Scheibenfräser 31 verwendet. Der Fräskopf wird so gedreht, daß die Spindel 23 wagerecht liegt (Abb. 3), und die zu fräsende Metallstange so auf den Frästisch aufgespannt, daß sie mit dem Anfang der Verzahnung 36 unter dem Fräserei .liegt, während der Tisch-29 .ganz zurückgekurbelt ist... Es wird nun unter voller Ausnutzung des Hubes des Tisches 29 gefräst, bis das Werkstück 35 in die mit gestrichelten Linien gezeichnete Lage gekommen ist. Nunmehr wird der Fräskopf in Richtung des Pfeiles um die Achse 8 in die Lage nach Abb. 4 geschwenkt und festgestellt, während der Tisch 29 so weit zurückgekurbelt wird, daß das Fräsen der Verzahnung 36 fort-■ gesetzt werden kann. Dies kann noch einmal um den vollen Hub des Frästisches erfolgen. Es können daher wesentlich längere Zahnstangen mit' Hilfe dieses Fräskopfes herge- stellt werden als beim Fräsen auf- den üblichen Fräsmaschinen, ohne daß das Werkstück 35 umgespannt zu werden braucht.

Soll ein Werkstück in zwei winklig zueinander stehenden Ebenen gefräst werden, so braucht die Fräserspindel 23 lediglich aus der Lage nach Abb. 5 durch Drehung um die Achse 7 um i8o° in die Lage nach Abb. 6 gebracht zu werden. Sind z. B. in das winkelförmige Werkstück 37 Nuten 38 und 39 zu fräsen, so wird das Fräsen der Nut 38 bei senkrechter Spindel 23 gemäß Abb. 5 vorgenommen, darauf nach Lockerung der Schrauben 15 das Gehäuse 9 so gedreht, daß die Spindel 23 in die wagerechte Lage nach Abb. 6 kommt und nach Feststellung des Gehäuses 9 das Fräsen der Nut 39 ausgeführt Hierzu braucht weder das Werkstück 37 umgespannt noch ein anderer Fräser eingesetzt zu werden.

Durch Ausnutzung der Drehbarkeit der Fräserspindel 23 sowohl um die Achse 7 als auch um die Achse 8 kann der Fräser in jede beliebige Lage gebracht werden. Ist z. B. an einem Werkstück 40 eine Nut in einer Sclmittebene 41 zu fräsen, die schräg zum Frästisch 29 steht,-wie Abb. 7 zeigt, so wird die Spindel 23 zunächst durch Schwenicen des Gehäuses 9 um die Achse 7 grob, also angenähert eingestellt. Der Fräser 30 wird dann zumeist nicht genau senkrecht zu der Schnittebene 41 stehen, was aber für das einwandfreie Fräsen, der Nut wesentlich ist. Die Feineinstellung derart, daß der Fräser 30 genau senkrecht zur Schnittebene steht, wird durch Drehung des ganzen Fräskopfes 9, 12 um die Achse 8 erreicht. Nach Anziehen der Schrauben 15 und i6~kann dann „das Fräsen erfolgen.

Der Antrieb der Fräserspindel 23 kann auch anstatt durch die Weller in anderer Weise angetrieben werden, etwa mittels eines unmittelbar angebauten Motors, in "welchem Falle das Gehäuse 12 um einen mittleren Zapfen drehbar sein kann.

Beim Antrieb durch die im Spindelstock der üblichen Fräsmaschine gelagerte Welle 1 icann der Fräskopf leicht an Horizontalfräsmäschinen angebracht werden. Durch die Verwendung des Doppelkegelrades 5 erhält der Fräskopf in bezug auf seine Baulänge eine gedrungene Gestalt unter Wahrung der leichten Drehbarkeit des Gehäus'es 9 um die Achse 7. Während bei der gebräuchlichen Horizontalfräsmaschine die Fräserspindel an ihrem freien Ende durch einen am Maschinengestell befestigten Arm abgestützt sein- muß, um ein Vibrieren des Fräsers zu vermeiden, kann der Fräskopf nach der Erfindung infolge seiner gedrungenen Bauart am Maschinengestell 1.4 -frei tragend befestigt sein, ohne zu vibrieren. Es können daher auch Werkstücke, z. B. Bügel, Zahnkränze u. dgl., an Stellen gefräst werden, die ,oberhalb des Fräskopfes liegen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Fräs- oder Bohrkopf mit einer um zwei sich kreuzende Achsen drehbaren Werkzeugspindel, gekennzeichnet durch ein zweiteiliges Gehäuse (12, 9), dessen einer Teil (12) um die eine Achse (8) drehbar und mit einer schräg dazu gerichteten Stoßfläche versehen ist, auf welcher der andere um die zweite Achse (7) drehbare Teil (9) ruht, der die mit dem Werkzeug (30) versehene, mit der Antriebsspindel in ständiger Antriebsverbindung stehende Spindel (23) enthält, wobei die zweite Drehachse (7), die Stoßfläche und die Werkzeugspindel die Seiten eines Dreiecks bilden.

   Hierzu r Blatt Zeichnungin.