DE4218579C1 - Copying milling machine with horizontal milling spindle(s) - has vertical guide rails in guideways, each forming part of slide carriage - Google Patents
Copying milling machine with horizontal milling spindle(s) - has vertical guide rails in guideways, each forming part of slide carriageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kopierfräsmaschine nach dem Oberbe
griff des Patentanspruches 1.
Eine Kopierfräsmaschine dieser Art ist bekannt (DE-OS 20 45 244).
Bei dieser bekannten Kopierfräsmaschine ist die horizon
tale Frässpindel fest an dem für die Verschiebung einer verti
kal ausgerichteten Frässpindel vorgesehenen Frässupport ange
bracht und wird daher ausschließlich mit diesem verschoben.
Dieser Frässupport ist dabei auf einer Art Kreuzschlitten an
paarweise und rechtwinklig zueinander angeordneten Längs- und
Querstangen in zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Rich
tungen verschiebbar. Der Verstellweg in Richtung der Achse der
horizontalen Frässpindel ist bei dieser Bauart gering. Dazu
kommt, daß der Abstand zwischen dem hochgelegenen Schiebefüh
rungen für den Frässupport und der Bearbeitungsstelle mit der
horizontalen Frässpindel verhältnismäßig groß ist. Dies kann zu
unerwünschten Schwingungen führen.
Es ist auch eine Kopierfräsmaschine bekannt (Prospekt der Fa.
Wegoma, Pforzheim, KF 228) bei der ein Frässupport für eine
vertikal ausgerichtete Frässpindel und ein unabhängiger Fräs
support mit einem eigenen Motor für eine horizontal ausge
richtete Frässpindel vorgesehen ist. Bei dieser Bauart sind
zwei Führungsstangen für einen den Frässupport tragenden
Schlitten in einer senkrechten Ebene vor der Maschine und vor
der Werkstückauflage parallel zu deren Anschlag angeordnet, die
wiederum an einem Rahmen befestigt sind, der über zwei Füh
rungssäulen mit großem Durchmesser senkrecht zur Werkstückauf
lage verstellbar ist. Diese Führungssäulen großen Durchmessers
sind dabei im Maschinengestell aus baulichen Gründen im Bereich
der unteren horizontalen Führungsschiene für den Frässupport
für die horizontale Frässpindel angeordnet. Der Abstand zwi
schen ihnen und der Bearbeitungsstelle ist daher ebenfalls
relativ groß. Kopierfräsmaschinen dieser Art lassen auch ein
Kopieren mit der horizontalen Frässpindel zu, denn es kann eine
Kopierschablone in einer senkrechten Ebene zwischen dem Rahmen
und dem Maschinengestell vorgesehen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kopierfräse der
genannten Art so auszubilden, daß zur Bearbeitung von Hohl
profilen insbesondere großer Tiefe in Horizontalrichtung ein
großer Verschiebeweg zur Verfügung steht, ohne daß die Füh
rungsgenauigkeit beeinträchtigt wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Kopierfräsmaschine der eingangs
genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan
spruches 1 gelöst. Durch diese Ausgestaltung erhält man un
mittelbar unterhalb der Werkstückauflage ein horizontal und in
Richtung der Achsen der Frässpindeln verlaufendes Verschiebe
aggregat, das bei sehr stabiler Führung die Verwirklichung auch
langer Zustellwege ermöglicht.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird
nach dem Anspruch 2 vorgesehen, daß an
jeder der Querstangen ein Schlitten für je ein Frässupport ge
lagert ist, daß die Frässpindeln dieser beiden Frässupporte
aufeinander zuweisen und jeweils auf den gegenüberliegenden
Seiten der Werkstückauflage angeordnet sind, und daß die beiden
Schlitten über eine im Abstand unterhalb der Längsstangen,
parallel zu diesen verlaufende Traverse zu einem gemeinsamen
U-förmigen Schlitten zusammengefaßt sind. Durch diese Ausge
staltung wird in Verbindung mit dem Stangenrahmen der Platz
unterhalb der Führung für den Stangenrahmen und damit der Raum
unterhalb der Werkstückauflage ausgenützt für die Anordnung
mindestens eines der Antriebsmotore für die horizontalen Fräs
spindeln, wobei die Antriebsübertragung in bekannter Weise über
Riemen oder Kettentriebe erfolgt. Diese Ausgestaltung weist
auch den Vorteil auf, daß für den insgesamt entstehenden U-för
migen Schlitten zwar ebenfalls zwei Querführungsstangen für die
Querverschiebung (d. h. für die Verschiebung längs des Werk
stückanschlages) notwendig sind, daß diese Querführungen aber
im Gegensatz zum Stand der Technik nicht in einer Vertikalebene
untereinander, sondern in einer Horizontalebene nebeneinander
liegen, so daß, wie ausgeführt, der verbleibende Raum für die
Anordnung der Antriebsaggregate ausgenützt werden kann, ohne
daß hierfür zusätzlicher Raumbedarf notwendig wird.
Nach Anspruch 3 können die Querstangen unmittelbar mit ihren
Stirnseiten am Umfang der Längsstangen befestigt sein. Dies
ermöglicht eine einfache Ausführung der Anordnung des Stangen
rahmens, bei dem alle Achsen von Längs- und Querstangen in
einer Horizontalebene liegen. Außerdem wird der Vorteil er
reicht, daß kein zusätzlicher Raum oberhalb oder unterhalb
dieser Horizontalebene für die Anordnung der Querführungen be
nötigt wird. Die Ausgestaltung kann dabei so getroffen werden,
daß die Querstangen jeweils hinter bzw. vor den Längsführungs
lagern für die Längsstangen liegen. Es ist auch möglich, die
Längsstangen über die Querstangen hinaus zu verlängern (oder
mindestens eine der Längsstangen, oder eine zusätzliche Längs
stange), so daß es auch möglich wird, den Stangenschlitten je
weils beidseits der zwei Längslager noch in zusätzlichen Lagern
zu führen. Die Frässupporte werden daher nicht - wie beim Stand
der Technik - fliegend auf einer Seite von Verschiebestangen
gelagert, sondern können zwischen zwei am Maschinengestell an
geordneten Lagern geführt sein. Dies trägt entscheidend mit zur
Erhöhung der Bearbeitungsgenauigkeit bei. Schwingungen können
weitgehend vermieden werden.
Es ist besonders vorteilhaft nach den Merkmalen des Anspruches
6, in einem Zwischenraum vor den senkrechten Führungen für die
Führungsstange mindestens eines der Frässupporte eine mit dem
vorhergenannten U-förmigen Schlitten verschiebbare, parallel zu
den senkrecht verlaufenden Führungsstangen angeordnete Schab
lone vorzusehen, die dazu dient, die Verschiebebewegungen der
Frässupporte in der Vertikalebene zu steuern.
Nach den Merkmalen der Ansprüche 7 und 8 ist es schließlich
auch möglich, zusätzlich ein ebenfalls an einer Kreuzschlitten
anordnung geführten Frässupport für eine vertikal ausgerichtete
Frässpindel vorzusehen, und diesen Frässupport so auszubilden,
daß er im wesentlichen identisch mit dem für die horizontalen
Frässpindeln vorgesehenen Frässupporten übereinstimmt. Die
Höhenverstellung dieses zusätzlichen Frässupportes wird über
senkrechte Führungen erreicht, die zweckmäßig in gleichem Ab
stand hinter der Werkstückauflage angeordnet sind, wie die
Längsführungsstangen des Stangenrahmens unterhalb der Werk
stückauflage. Es kann dann, wie bereits erwähnt, mit identi
schen Frässupporten gearbeitet werden, so daß keine gesonderten
Ausführungen für die Frässupport notwendig sind.
Nach den Merkmalen der Ansprüche 9 und 10 schließlich können
die Frässupporte für die horizontalen Frässpindeln auch von
einem gemeinsamen Antrieb angetrieben sein, wobei die Ausge
staltung dann zweckmäßig so getroffen wird, daß der Antriebs
motor auf der Seite der Frässupporte liegt, nach der jeweils
die Frässpindeln weisen. Ein solcher Antriebsmotor muß in der
Drehrichtung umschaltbar sein. Es kann auf diese Weise aber
erreicht werden, daß die jeweils nach außen weisenden Seiten
der Frässupporte nur einen Getriebedeckel aufweisen, so daß die
Getriebe beider Frässpindeln in sehr einfacher Weise zugängig
werden.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in den
Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es
zeigt:
Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenan
sicht einer Kopierfräsmaschine gemäß der Erfindung,
Fig. 2 die Vorderansicht der Kopierfräsmaschine der Fig. 1
in Richtung der Pfeiles II gesehen,
Fig. 3 den Schnitt durch die Kopierfräsmaschine der Fig. 1
und 2 längs der Linien III-III in Fig. 3,
Fig. 4 die Draufsicht auf die Kopierfräsmaschine der Fig. 1
und 2 in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 1 gesehen,
und
Fig. 5 eine Variante der Kopierfräsmaschine der Fig. 1 in
einer Darstellung gem. Fig. 1, jedoch mit einem auf
Schienen verschiebbaren Maschinengestells, das keine
Einrichtung für eine vertikal gerichtete Frässpindel
aufweist.
In den Fig. 1 bis 4 ist ein Maschinengestell (1) in der Form
eines rahmenförmigen Sockels vorgesehen, auf dem ein Tragrahmen
(2) für einen Frässupport (3) mit einer vertikal ausgerichteten
Frässpindel gelagert ist. Der Tragrahmen (2) besteht dabei aus
zwei in Führungen (5) gehaltenen Säulen (6), die senkrecht ver
laufen und oben mit zwei in einem Träger gehaltenen Querfüh
rungsstangen (8) versehen ist, auf denen ein Schlitten (7) zur
Führung des Frässupportes (3) mit zwei quer zu den Stangen (8)
verlaufenden Führungsstangen (9) vorgesehen ist. Der Frässup
port ist mit einem Antriebsmotor (10), mit einem nicht gezeig
ten Riemengetriebe für die Frässpindel (4) und - in an sich be
kannter Weise - mit seitlich am Maschinengestell angeordneten
Hebeln (11 und 12) zur Höhenverstellung mit Hilfe der Säulen
(6) bzw. (Hebel 12) zur Verschiebung des Frässupportes in einer
Horizontalebene versehen. Der Führungsschlitten (7), der wie
später erwähnt werden wird, weitgehend identisch zu den Füh
rungsschlitten für die Frässupporte mit waagrecht Frässpindeln
ist, weist zwischen den Führungsstangen (9) und den Führungs
stangen (8) eine Ausnehmung (13) auf, in der eine Schablone
(14) untergebracht ist, mit deren Hilfe und mit Hilfe des
Hebels (12) und eines in die Schablone (14) eingreifenden
Taststiftes (15) nach Schablone gefräst werden kann.
An dem Maschinengestell (1) ist aber auch noch zur Vorderseite,
d. h. zu der Seite, auf der auch eine Werkstückauflage (16) ab
ragt, eine Führung (17, 18) befestigt, die aus einer rohrförmi
gen längeren Führung (17) und aus zwei aus der Fig. 3 ersicht
lichen unmittelbar unterhalb der Werkstückauflage (16) ange
ordneten hülsenförmigen Führungslagern (18) besteht.
Wie Fig. 4 erkennen läßt, sind in den hülsenförmigen Führungslagern (18)
Längsfüh
rungsstangen (19) eines Stangenrahmens (20) geführt, der aus
den beiden Längsführungsstangen (19) und aus Querführungs
stangen (21) besteht, von denen die der Werkstückauflage (16)
vorgelagerte Querführungsstange (21) nach links über die Längs
führungsstange (19) hinaus verlängert ist und mit einer wei
teren Längsführungsstange (22) verbunden ist, die in der Füh
rung (17) in einem Bereich geführt ist, der auf der anderen
Seite der Querführungsstange (21) liegt. Auf diese Weise wird
der Stangenrahmen (20) nicht nur an den beiden hülsenförmi
gen Führungslagern (18) unterhalb der Werkstückauflage (16) geführt,
sondern auch noch in mindestens einem auf der anderen Seite der
Querführungsstange (21), von der Werkstückauflage (16) aus ge
sehen, angeordneten Lager. Die Querführungsstange (21) - und
der daran in noch näher zu erläuternder Weise geführte Fräs
support - ist daher nicht fliegend gelagert.
Der Stangenrahmen (20) kann mit einem Handhebel (23) in
Richtung der Achsen der Längsführungsstangen (19, 22) hin- und
hergeschoben werden, und zwar jeweils so weit, bis die Quer
führungsstangen (21) an dem zugeordneten Ende der Hülsen (18)
anschlagen.
Aus der Fig. 3 ist zu erkennen, daß an den beiden Querführungs
stangen (21) jeweils ein Schlitten (24) bzw. (25) geführt ist,
der wiederum Führungslager (26) für vertikal gerichtete Füh
rungsstangen (27) aufweist, die fest mit je einem Support (28)
bzw. (29) verbunden sind und die Höhenverstellung dieser
Supporte (28 und (29) gegenüber den Schlitten (24 und 25)
erlauben. Die Schlitten (24 bzw. 25) und die an diesen angeor
dnete Supporte (28 und 29) bilden daher eine Art Kreuzschlitten
für Frässpindeln (30 und 31), die horizontal ausgerichtet sind
und beim Ausführungsbeispiel mit ihren Achsen zueinander fluch
ten. Wie Fig. 3 ferner zeigt, sind die beiden Frässupporte (24
und 25) durch eine starre Traverse (32) fest miteinander ver
bunden und bilden daher einen gemeinsamen Schlitten, der aus
reichend stabil an den beiden Querführungsstangen (21) in der
Querrichtung - d. h. in Längsrichtung der Werkstückauflage (16)
- geführt ist. Die Verschiebung längs der Achsen der Querfüh
rungsstangen (21) und in der Höhe längs der Achse der Füh
rungsstangen (27) wird über einen Handhebel (33) bewirkt.
Fig. 3 läßt auch erkennen, daß innnerhalb der identischen
Führungsschlitten (24, 25) (analog ist auch der Führungs
schlitten (7) für den Frässupport (3) ausgebildet) zwischen den
Querführungsstangen (21) und den vertikalen Führungsstangen (27)
ein Zwischenraum (34) gebildet ist, in dem eine Fräs
schablone (35) befestigt ist. Fig. 4 zeigt, daß ein mit dem
Frässupport (28) verbundener Taststift (36) in diese Schablone
(35) eingreifen kann, so daß mit der gezeigten Ausführung aus
das Fräsen nach Schablone in einer Vertikalebene möglich ist.
Die Fig. 3 zeigt auch, daß die aufeinander zugerichteten Fräs
spindeln (30 und 31) des aus den Schlitten (24 und 25) besteh
enden Gesamtschlittens, der unten noch durch eine zusätzliche
Verbindungstraverse (37) zusammengebaut sein kann, jeweils vor
bzw. hinter der Werkstückauflage (16) liegen. Der jeweilig
erreichbare Verstellweg ist durch die strichpunktiert ange
deutete Endstellung der Frässupporte (28 und 29) angedeutet.
Man kann erkennen, daß durch den relativ großen horizontalen
Verschiebeweg eine Bearbeitung von Hohlprofilen auch großer
Breite von beiden Seiten her möglich ist, so daß mit ein und
derselben Aufspannung eines Werkstückes Bohr- und Fräsvorgänge
von zwei Bearbeitungsseiten her einschließlich Kopierfräsar
beiten möglich sind.
Die Anordnung ist dabei so getroffen, wie ebenfalls aus Fig. 3
oder Fig. 1 erkennbar ist, daß die Antriebsmotore (38 bzw. 39)
für die Frässpindeln (30 bzw. 31) jeweils unterhalb der Längs
führungsschiene (19) liegen. Der Antrieb der Frässpindeln er
folgt, wie bereits beim Frässupport (3) erläutert, über Riemen
triebe. Diese sind nach Abnahme eines Deckels ohne weiteres zu
gängig, da der Antriebsmotor (38) auf der Seite der Frässpin
deln liegt und beispielsweise auch zum Antrieb der Frässpindel
(31) mitausgenützt werden kann, wenn eine entsprechende Ver
bindungswelle zum Frässupport (29) vorgesehen wird. Der Motor
(39) kann dann entfallen. In diesem Fall muß der Antriebsmotor
(38) in seiner Drehrichtung umschaltbar sein, damit die Bear
beitung von der einen oder anderen Seite des fest aufgespann
ten, aber nicht gezeigten Werkstückes in einer Aufspannung
möglich ist. Die Fig. 1 schließlich zeigt noch, daß der Hand
hebel (23) mit der Längsführungsstange (22) über einen Zapfen (40)
fest verbunden ist, der seitlich durch ein Längsfenster
(41) der Führung (17) greift.
Zu Fig. 3 ist noch zu bemerken, daß hier der Antriebsmotor
(10′) für den Frässupport (3′) nicht wie in den Fig. 1 und 2
gezeigt, auf der entgegengesetzten Seite der Frässpindel (4)
liegt, sondern wie für den Frässupport (28) in Fig. 3 gezeigt,
auf der gleichen Seite.
Die Fig. 5 zeigt wiederum eine Ausgestaltung ähnlich Fig. 3.
Der Frässupport (3) allerdings für Fräsvorgänge in einer Hori
zontalebene ist nicht vorgesehen. Das Maschinengestell (1) ist
hier auch auf einen Wagen (42) aufgesetzt, der mit Rollen (43)
auf Führungsschienen (44) verfahrbar ist. Die Ausgestaltung
entspricht im übrigen der Kopierfräsmaschine der Fig. 3. Auch
hier kann der zweite Antriebsmotor (39) entfallen. Hier ist zu
sätzlich noch eine Höhenverstellspindel, (45) mit einem Handrad
(46) vorgesehen, das in diesem Fall anstelle des Handhebels
(33) für die Höheneinstellung der Frässupporte (24 und 25)
dient.
Claims (10)
1. Kopierfräsmaschine mit einem Maschinengestell (1) und
mit mindestens einer horizontal ausgerichteten Frässpindel
(30), die an einem Frässupport (28) angeordnet ist, der über in
Lagern verschiebbare vertikale Führungsschienen höhenverstell
bar und in der Art eines Kreuzschlittens an paarweise recht
winklig zueinander angeordneten horizontal verlaufenden Quer-
(21) und Längsstangen (19) in zwei rechtwinklig zueinander
verlaufenden Richtungen geführt und gegenüber einer Werk
stückauflage (16) verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die vertikalen Führungsschienen (27) in Führungen (26)
gelagert sind, die Teil je eines Schlittens (24, 25) sind, die quer
verschiebbar an den horizontalen Querstangen (21) gelagert ist,
die mit den in der gleichen Horizontalebene senkrecht dazu
verlaufende Längsstangen (19) einen Stangenrahmen (20) bilden,
wobei die Längsstangen (19) in unmittelbar unterhalb der
Werkstückauflage (16) angeordneten Führungslagern (18) des Maschinen
gestells (1) verschiebbar sind.
2. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß an jeder der Querstangen (21) ein Schlitten (24)
bzw. (25) für je einen Frässupport (28 bzw. 29) gelagert ist,
daß die Frässpindeln (30, 31) der beiden Frässupporte
aufeinander zuweisen und jeweils auf den gegenüberliegenden
Seiten der Werkstückauflage (16) angeordnet sind, und daß die
beiden Schlitten (24, 25) über eine im Abstand unterhalb der
Längsstangen (19) parallel zu diesen verlaufende Traverse (32)
zu einem gemeinsamen U-förmigen Schlitten zusammengefaßt sind.
3. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 1 oder 2 dadurch ge
kennzeichnet, daß die Querstangen (21) mit ihren Stirnseiten am
Umfang der Längsstangen (19) befestigt sind und jeweils vor und
hinter den Führungslagern (18) für die Längsstangen (19) liegen.
4. Kopierfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Längsführungs
stangen (22) des Stangenrahmens (20) beidseitig von den
Querführungsstangen (21) gelagert ist.
5. Kopierfräsmaschine, nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Achsen der beiden aufeinander zugerichteten
Frässpindeln (30 und 31) zueinander fluchten.
6. Kopierfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zwischenraum (34) zwischen
den senkrechten Führungsstangen (27) und den waagerechten Quer
führungsstangen (21) mindestens eines Schlittens (24) eine
Frässchablone (35) parallel zu den senkrecht verlaufenden Füh
rungsstangen (27) befestigt ist.
7. Kopierfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein ebenfalls an einer
Kreuzschlittenanordnung geführter Frässupport (3) für eine
vertikal ausgerichtete Frässpindel (4) vorgesehen ist, und daß
dieser Frässupport (3, 3′) mit den für die horizontalen Fräs
spindeln (30, 31) vorgesehenen Frässupporten (24, 25, 28, 29)
übereinstimmt.
8. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zur Höhenverstellung des zusätzlichen Fräs
supportes (3, 3′) dienenden senkrechten Führungen (6) in glei
chem Abstand hinter der Werkstückauflage (16) angeordnet sind,
wie die Längsführungsstangen (19) des anderen Frässupportes
(28, 29) unterhalb dieser liegen.
9. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet, daß die beiden aufeinander zugerichteten
Frässpindeln (30, 31) über ein gemeinsames Getriebe von einem
in der Drehrichtung umschaltbaren Antriebsmotor (38) getrieben
sind.
10. Kopierfräseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß alle Antriebsmotoren (10′, 38) auf der Seite
der Frässupporte (3′, 28) liegen, nach der die Frässpindeln
(4, 30) weisen, so daß der für die Frässpindeln vorgesehenen
Riemen- oder Kettenantrieb nach Abnahme eines Getriebedeckels
leicht zugängig ist.
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