DE3730622A1 - Fraesmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fräsmaschine, insbesondere Ko­ pierfräsmaschine, bestehend aus einer Basiseinheit mit einer Längsführungsbahn für eine verfahrbare Ständereinheit, an der ein zur Fräskopfaufnahme bestimmter Querträger vertikal verschiebbar gelagert ist, sowie zumindest einem bezüglich der Basiseinheit lagefixierten Aufspanntisch und einem Steu­ ersystem zur Vorgabe der Fräskopfbewegungen.

Fräsmaschinen und auch Kopierfräsmaschinen sind in unter­ schiedlichsten Ausführungsformen bekannt und auch dazu geeig­ net, die in der Praxis geforderten Fräs- und Kopierarbeiten durchzuführen. Problematisch ist jedoch häufig der für den jeweiligen Bearbeitungsfall erforderliche technische Auf­ wand, da in Abhängigkeit von der Komplexität der jeweils durchzuführenden Bearbeitung, der Größe des zu bearbeitenden oder zu kopierenden Teiles und auch in Abhängigkeit von den jeweils geforderten Arbeitsgeschwindigkeiten unterschied­ lichst ausgebildete und insbesondere auch hinsichtlich des elektronischen Steuersystems verschieden ausgerüstete Maschi­ nen benötigt werden, so daß zur Bewältigung der beispielswei­ se in einem bestimmten Betrieb anfallenden Arbeiten erhebli­ che Maschineninvestitionen erforderlich sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fräsmaschine, insbesonde­ re eine Kopierfräsmaschine der eingangs angegebenen Art un­ ter gleichzeitiger Minimierung des insgesamt zu treffenden Aufwandes in der Weise auszubilden, daß eine größtmögliche Universalität in den Einsatzmöglichkeiten erzielt und dabei sowohl bei Durchführung von normalen Fräsvorgängen als auch beim Kopierfräsen die geforderten hohen Genauigkeiten pro­ blemfrei erreicht werden.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß der Querträger bezüglich der Längsachse der Ba­ siseinheit mittensymmetrisch ausgebildet ist und mit seinen beiden Auslegern zwei beiderseits der Basiseinheit angeordne­ te Aufspanntische übergreift, daß an jedem der beiden Ausle­ ger ein einen Fräskopf tragender, zumindest im wesentlichen über die Auslegerlänge verfahrbarer Wagen angeordnet ist und daß die beiden Wägen über das elektronische Steuersystem gleichsinnig, gegensinnig oder im Einzelbetrieb bewegbar sind.

Durch die mittensymmetrische Ausgestaltung der Fräsmaschine und die Verwendung eines stabilen, Laufwägen für die Fräsköp­ fe tragenden Querträgers wird in Verbindung mit großflächi­ gen, über ihre gesamte Erstreckung voll nutzbaren, stationä­ ren Aufspanntischen ein optimaler Gesamt-Arbeitsbereich er­ halten, wobei die in x-, y- und z-Richtung beweglichen Fräs­ köpfe über das elektronische Steuersystem nicht nur im Ein­ zelbetrieb benutzt, sondern vor allem zur Zwillingsbearbei­ tung gleichsinnig oder im Kopierbetrieb gegensinnig gesteu­ ert werden können, wobei natürlich im Kopierfräsbetrieb eine der beiden Werkzeugaufnahmen mit einem Taster bestückt ist.

Vorzugsweise sind die jeweiligen Aufnahmespindeln der Fräs­ köpfe auf den zugehörigen Wägen außermittig und zur Ständer­ einheit hin versetzt angeordnet, so daß eine Werkstückbear­ beitung auch in unmittelbarer Nähe der vertikalen Ständerein­ heit möglich ist und somit die Arbeitsfläche des direkt be­ nachbart der Basiseinheit angeordneten Aufspanntisches voll genutzt werden kann.

In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Länge der Ausleger des verwindungssteif ausgebildeten Querträgers zumindest um einen Betrag größer ist als die Breite des zuge­ ordneten Aufspanntisches, welcher dem doppelten Maß der aus­ sermittigen Versetzung der Werkzeugaufnahmespindel bezüglich der zugehörigen Wagenmitte entspricht. Dies stellt nämlich sicher, daß sich eine optimale gegenseitige Anpassung zwi­ schen der Gesamtbreite des Querträgers und der Gesamtbreite von Basiseinheit und den beiden seitlichen Aufspanntischen erzielen läßt und bei der Durchführung einer Bearbeitung im seitlichen Randbereich des jeweiligen Aufspanntisches der ho­ rizontal verfahrbare Wagen nur mit dem Bereich außerhalb der seitlichen Begrenzung des Aufspanntisches gelegen ist, der die neben der Arbeitsspindel angeordnete Antriebseinheit trägt. Die Werkzeug-Aufnahmespindel selbst gelangt somit nie­ mals in den äußersten Bereich des zugehörigen Auslegers, was sich hinsichtlich der Vermeidung unerwünschter Schwingungen vorteilhaft auswirkt.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Führungsbahnen der Wägen zumindest im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die zwi­ schen der Ständereinheit und dem Querträger vorgesehenen Füh­ rungsbahnen gelegen sind, und dabei ist es ferner zweckmäs­ sig, wenn sich die Aufnahmespindeln der von den Wägen getra­ genen Fräsköpfen unmittelbar benachbart den Wagenführungsbah­ nen an den Auslegern des Querträgers befinden.

Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die bei der Bearbeitung auftretenden Kräfte optimal in den stabilen Querträger und damit auch in die vertikale Ständereinheit bzw. in die Basis­ einheit einzuleiten, da störende Momente vermieden werden und damit auch Beeinträchtigungen der Relativbewegungen zwi­ schen den einzelnen Bestandteilen der Fräsmaschine vermieden werden.

Zweckmäßigerweise sind an den außenliegenden Enden der Ausle­ ger aktive Dämpfungseinheiten vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Draufsicht auf eine gemäß der Erfindung ausgebildete Zwillings-Fräs- bzw. Kopierfräsma­ schine.

Die Zeichnung zeigt eine stabile Basiseinheit 1 in langge­ streckter Form, auf der exakt geführt eine Ständereinheit 5 in x-Richtung verfahrbar ist.

Beiderseits dieser Basiseinheit 1 sind Aufspanntische 2, 3 angeordnet, die vorzugsweise mit der Basiseinheit 1 fest ver­ bunden sind, gleiche Länge wie diese Basiseinheit aufweisen und untereinander gleiche Breite besitzen.

Nach Art eines Kreuzschlittens ist an der Ständereinheit 5 ein stabil und verwindungsfrei ausgebildeter Querträger 6 ge­ führt, und zwar mittels exakter Führungsbahnen 14, so daß dieser Querträger 6 vertikal in z-Richtung über die Höhe der Ständereinheit 5 verfahrbar ist.

Der bezüglich der Längsmittelebene der Basiseinheit 1 symme­ trisch ausgebildete Querträger 6 besitzt seitliche Ausleger 7, 8, welche sich über die Aufspanntische 2, 3 hinauserstrec­ ken und Führungsbahnen 13 für jeweils einen Wagen 9 bzw. 10 besitzen und somit ein Verfahren der Wägen 9, 10 über die ge­ samte Auslegerlänge ermöglichen.

Jeder Wagen 9, 10 trägt einen Fräskopf 11, 12 mit zugehori­ ger Antriebseinheit. Der Fräskopf 11 ist damit entsprechend der durch einen Doppelpfeil gekennzeichneten Richtung y ₂ und der Fräskopf 12 entsprechend der ebenfalls durch einen Dop­ pelpfeil gekennzeichneten Richtung y ₁ verfahrbar.

Die Führungsbahnen 13 für die längs der Ausleger 7, 8 ver­ fahrbaren Wägen 9, 10 liegen im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Führungsbahnen 14 zwischen Ständereinheit 5 und Querträger 6, zumindest sind diese Führungsbahnen in na­ he beieinanderliegenden Ebenen gelegen.

Auf diese Weise können die bei Bearbeitungsvorgängen auftre­ tenden Momente minimiert werden, was wiederum eine hohe Ar­ beitsgenauigkeit ermöglicht, und zwar stets mit praktisch vertretbarem konstruktiven Aufwand.

Die Aufnahmespindeln der Fräsköpfe 11, 12 sind bezüglich der Mittelebene des jeweiligen Wagens 9, 10 seitlich so in Rich­ tung der Ständereinheit 5 versetzt, daß die Breite der Ar­ beitstische 2, 3, die unmittelbar benachbart der Basisein­ heit angeordnet sind, voll genützt werden kann. Auch hin­ sichtlich der erzielbaren Arbeitsgenauigkeit wirkt sich die­ se Maßnahme vorteilhaft aus, da viele Bearbeitungsvorgänge bei entsprechender Aufspannung der Werkstücke so durchge­ führt werden können, daß der Arbeitsbereich des Werkzeugs möglichst nahe der Ständereinheit 5 gelegen ist und damit die auftretenden Kräfte besonders günstig über die Ausleger 7, 8 aufgenommen werden können.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß über das zugehörige elektronische Steuersystem, ggf. durch entsprechende Vorzei­ chenänderung der der y-Koordinate zugeordneten Steuersigna­ le, eine gleichzeitige Fertigung identischer oder spiegel­ bildlicher Werkstücke möglich ist, und daß in gleicher Weise durch Einsetzen eines Tasters in eine der beiden Aufnahme­ spindeln ein unmittelbares oder spiegelbildliches Kopierfrä­ sen, wie es in der Formenbearbeitung eine große Rolle spielt, möglich ist.

Außerdem kann die Fräsmaschine nach der Erfindung auch nach Art einer konventionellen Fräsmaschine betrieben werden, in­ dem nur eine der beiden Fräsköpfe in Betrieb gesetzt wird.

Damit steht eine universell einsetzbare, hohe Bearbeitungsge­ nauigkeiten gewährleistende und auf wirtschaftliche Weise zu fertigende Fräsmaschine zur Verfügung, welche dazu geeignet ist, die unterschiedlichsten Bearbeitungsaufgaben zu erledi­ gen und die gleichzeitig eine bestmögliche Nutzung des vorge­ sehenen elektronischen Steuersystems gestattet.

Claims (7)

1. Fräsmaschine, insbesondere Kopierfräsmaschine, bestehend aus einer Basiseinheit mit einer Längsführungsbahn für eine verfahrbare Ständereinheit, an der ein zur Fräskopf­ aufnahme bestimmter Querträger vertikal verschiebbar gela­ gert ist, sowie zumindest einem bezüglich der Basisein­ heit lagefixierten Aufspanntisch und einem Steuersystem zur Vorgabe der Fräskopfbewegungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (6) bezüglich der Längsachse der Basis­ einheit (1) mittensymmetrisch ausgebildet ist und mit seinen beiden Auslegern (7, 8) zwei beiderseits der Basis­ einheit (1) angeordnete Aufspanntische (2, 3) übergreift, daß an jedem der beiden Ausleger (7, 8) ein einen Fräs­ kopf (11, 12) tragender, zumindest im wesentlichen über die Auslegerlänge verfahrbarer Wagen (10, 11) angeordnet ist und daß die beiden Wägen (10, 11) über das elektroni­ sche Steuersystem gleichsinnig, gegensinnig oder im Ein­ zelbetrieb bewegbar sind.

2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Aufnahmespindeln der Fräsköpfe (11, 12) auf den zugehörigen Wägen (10, 11) außermittig und zur Ständereinheit (5) hin versetzt angeordnet sind.

3. Fräsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen (13) der Wägen (11, 12) zumindest im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die zwischen der Ständereinheit (5) und dem Querträger (6) vorgesehe­ nen Führungsbahnen (14) gelegen sind.

4. Fräsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmespindeln der von den Wägen (10, 11) getra­ genen Fräsköpfe (11, 12) unmittelbar benachbart den Wagen­ führungsbahnen (13) an den Auslegern (7, 8) des Querträ­ gers (6) gelegen sind.

5. Fräsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den außenliegenden Enden der Ausleger (7, 8) akti­ ve Dämpfungseinheiten vorgesehen sind.

6. Fräsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspanntische (2, 3) mit der Basiseinheit (1) fest verbunden sind.

7. Fräsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Ausleger (7, 8) des verwindungssteif ausgebildeten Querträgers (6) zumindest um einen Betrag größer ist als die Breite des zugeordneten Aufspannti­ sches (2, 3), welcher dem doppelten Maß der außermittigen Versetzung der Werkzeugaufnahmespindel bezüglich der zuge­ hörigen Wagenmitte entspricht.