-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nutenformmaschine zum Nuten einer Oberfläche
eines Werkstückes, und umfaßt: einen Arbeitstisch, auf dem das Werkstück fixiert ist, einen
X-Achsen-Schieber zum Abstützen einer Werkzeug-Halter-Basis, wobei der X-Achsen-
Schieber oberhalb des Arbeitstisches angeordnet und durch einen Rahmen in einer ersten
Richtung beweglich abgestützt ist, und eine Vielzahl an der Werkzeug-Halter-Basis
befestigter Schneidwerkzeuge zum Nuten der Oberfläche des Werkstücks wobei jedes der
Schneidwerkzeuge in eine Schneidposition indexiert wird, in der das Arbeitsstück genutet
wird, und wobei die Werkzeug-Halter-Basis durch einen Z-Achsen-Schieber abgestützt ist,
der in einer zweiten Richtung (Z-Achse) senkrecht zu der ersten Richtung (X-Achse) mittels
des X-Achsen-Schiebers beweglich abgestützt ist.
-
Solche Nutenformmaschinen betreffender Stand der Technik wird beispielsweise gebildet
durch UK-A-22 06 513, US-A-4 649 780,.FR-A-2 005 638.
-
Diese konventionellen Nutenstoßmaschinen weisen üblicherweise einen Rahmen, einen
durch den Rahmen abgestützten und entlang einer Achse X horizontal beweglichen X-
Achsen-Schieber, einen an dem X-Achsen-Schieber angeordneten und vertikal
beweglichen Z-Achsen-Schieber, sowie ein in einen unteren Teil des Z-Achsenschieber
eingepaßtes Schneidwerkzeug auf. Das Schneidwerkzeug formt beispielsweise eine V-förmige Nut
an der Fläche eines Werkstücks. Wenn es erforderlich ist, eine U-förmige Nut an dem
Werkstück zu formen, muß das Schneidwerkzeug an dem Z-Achsenschieber durch ein
anderes ersetzt werden. Dieser Ersatz des Schneidwerkzeugs behindert eine Verbesserung
des Schneidwirkungsgrades. Sobald der X-Achsen-Schieber von rechts nach links (oder
von links nach rechts) bewegt wird, um die Fläche des Werkstückes zu nuten, wird in einer
Schneidzone eine Schneidflüssigkeit zugeführt. Wenn danach der X-Achsen-Schieber in
die Originalposition zurückgekehrt ist, wird das Schneidwerkzeug von der Fläche des
Werkstückes angehoben. Zu diesem Zeitpunkt kann überschüssige Schneid-Flüssigkeit von
dem Schneidwerkzeug auf die Fläche des Arbeitsstückes tropfen und ein Problem dadurch
verursachen, daß die herabgetropfte Flüssigkeit später durch Reinigen beseitigt werden
muß.
-
Eine Nutenformmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs list bereits
bekannt aus dem Dokument DE-A-24 38 176. Dieses Dokument zeigt eine spanabhebende
oder Hobelmaschine mit einem Schieber, der mit zwei Supporten ausgestattet ist, von
denen jeder einen prismenförmigen Werkzeughalter drehbar abstützt, der um eine Achse
parallel mit der Schneidrichtung gedreht werden kann. An dem Werkzeughalter ist zum
Abrichten oder Hobeln der Fläche eines Werkstückes eine Vielzahl von Schneidwerkzeugen
befestigt. Jedes der Schneidwerkzeuge kann in eine Schneidposition indexiert werden, in
der das Werkstück bearbeitet wird.
-
Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Nutenformmaschine der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, deren Schneid-Wirkungsgrad verbessert ist.
-
Dieses Ziel wird erreicht mit einer Nutenformmaschine der eingangs genannten Art, die
dadurch verbessert ist, daß die Werkzeughalter-Basis einen Zuführbereich für eine
Schneidflüssigkeit zum Zuführen der Schneidflüssigkeit zu einer Schneidzone aufweist, in der eines
der Schneidwerkzeuge in das Werkstück schneidet, und daß ein Absaugbereich für
Schneidflüssigkeit zum Absaugen überschüssiger Schneidflüssigkeit vorgesehen ist.
-
Bei der vorerwähnten Ausbildung wird der Z-Achsen-Schieber abgesenkt, so daß eines der
Schneidwerkzeuge in die Fläche des Werkstückes dringt. Dann wird der X-Achsenschieber
von links nach rechts bewegt, beispielsweise, so daß das Schneidwerkzeug die Fläche des
Werkstückes nutet. Bevor diese Vorgänge eingeleiter werden, wird ein benötigtes
Schneidwerkzeug der Schneidwerkzeuge, das dann eine Nut einer gewünschten Form wie eine V-
förmige Nut und eine U-förmige Nut formen wird, in die Schneidposition indexiert. Während
die Fläche des Arbeitsstückes gen utet wird, führt der Zuführbereich für Schneidflüssigkeit
der Werkzeughalter-Basis Schneidflüssigkeit in der Schneidzone zu, um das Überhitzen
des Schneidwerkzeuges zu verhindern. Sobald der X-Achsen-Schieber in die
Originalposition zurückgekehrt ist, saugt der Absaugbereich für Schneidflüssigkeit der Werkzeug-Halter-
Basis überschüssige Schneidflüssigkeit auf, so daß die Schneidflüssigkeit bei der Rückkehr
des X-Achsenschiebers in die Originalposition nicht auf das Werkstück tropft.
-
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
erläutert. Es zeigen:
-
Fig. 1 eine teilweise weggelassene Vorderansicht einr Nutenformmaschine gemäß
einer ersten Ausführungsform,
-
Fig. 2 eine Seitenschnittansicht der Nutenformmaschine von Fig. 1,
-
Fig. 3 ein vergrößerter Schnitt entlang einer Linie III-III in Fig. 1,
-
Fig. 4 eine Ansicht eines wesentlichen Teiles der Nutenformmaschine in
Blickrichtung der linken Seite in Fig. 3,
-
Fig. 5 eine vergrößerte Vorderansicht eines Teiles von Fig. 4,
-
Fig. 6 ein vergrößerter Schnitt entlang einer Linie VI-VI von Fig. 5,
-
Fig. 7 eine beispielsweise Ansicht eines essentiellen Teiles einer zweiten
Ausführungsform, und
-
Fig. 8 eine beispielsweise Ansicht eines essentiellen Teiles einer dritten
Ausführungsform.
-
Die allgemeine Ausbildung einer Nutenformmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist
ähnlich der in UK-A-2 206 513 offenbarten, so daß die allgemeine Ausbildung nur grob und
nur charakteristische Teile, die für die vorliegende Erfindung wichtig sind, im Detail erklärt
werden.
-
In den Fig. 1 und 2 weist eine Nutenformmaschine 1 in einer ersten Ausführungsform einen
langen, kastenähnlichen Unterrahmen 3 auf, der sich entlang einer Achse X horizontal
erstreckt. An den linken und rechten Enden des Unterrahmens 3 sind aufrechte
Seitenrahmen 5L und 5R fest angebracht. Obere Teile der Seitenrahmen 5L und 5R sind miteinander
über vertikale Front- und Hinterplatten 7 und 9 verbunden.
-
Der Unterrahmen 3 weist einen Arbeitstisch 11 zum Abstützen eines Plattenwerkstücks W
auf. Am Unterrahmen 3 ist eine Positioniereinheit 13 zum Halten eines hinteren Endes des
Werkstückes W und zum horizontalen Positionieren des Werkstückes W entlang einer
Achse Y auf. Die Positioniereinheit 13 ist von bekannter Ausbildung. Details davon sowie ihre
Operationen werden deshalb nicht erläutert. Sobald die Positioniereinheit 13 das Werkstück
W entlang der Achse Y positioniert, nutet eine Kopfeinheit 15 das Werkstück W, wobei die
Kopfeinheit 15 Schneidwerkzeuge aufweist. Die Kopfeinheit 15 ist horizontal beweglich und
oberhalb des Arbeitstisches 11 angeordnet.
-
Die Kopfeinheit 15 umfaßt einen X-Achsen-Schieber, der horizontal entlang der Achse X
beweglich ist, und einen Z-Achsen-Schieber 19, der durch den X-Achsen-Schieber 17
abgestützt und entlang einer Achse Z vertikal beweglich ist. Der Z-Achsen-Schieber 17 hält
ein Schneidwerkzeug 21 zum Nuten der Fläche des Werkstücks W.
-
Führungsschienen 23 sind an die Frontplatte 7 gepaßt und erstrecken sich entlang der
Achse X, um die Kopfeinheit 15 zu führen. Eine Kugel-Schraub-Spindel 25 verläuft entlang
der Achse X, um die Kopfeinheit 15 zu bewegen. Jedes Ende der Kugel-Schraub-Spindel
25 wird durch die Seitenrahmen 5L und 5R abgestützt.
-
In Fig. 3 wird der X-Achsen-Schieber 17 durch einen Schieberblock 27 getragen, der auf
den Führungschienen 23 gleitet. Eine Kugelmutter 29 des X-Achsen-Schiebers 17 steht mit
der Kugel-Schraub-Spindel 25 drehbar im Eingriff. Die Kugelmutter 29 rotiert um und
bewegt sich entlang der Kugel-Schrauben-Spindel 25, um den X-Achsen-Schieber 17 entlang
der Führungsschiene 23 zu bewegen. An der Kugelmutter 29 ist eine Riemenscheibe 31
befestigt, die von einem gespannten Riemen 39 umschlungen wird, der eine
Ausgangsriemenscheibe 37 eines X-Achsen-Motors 35 umspannt. Dieser Motor 35 wird mittels eines
Bügels 33 vom X-Achsen-Schieber 17 getragen. Der X-Achsen-Motor 35 dreht die
Kugelmutter 29, um den X-Achsen-Schieber 17 horizontal zu bewegen.
-
In den Fig. 3 und 4 sind eine Vielzahl vertikal verlaufender Führungsglieder 41 an der
Vorderfläche des X-Achsen-Schiebers 17 befestigt. Der Z-Achsen-Schieber 19 wird entlang
dieser Führungsglieder 41 vertikal geführt.
-
An einen oberen Teil des X-Achsen-Schiebers 17 ist ein Lagerblock 43 angepaßt. Der
Lagerblock 43 trägt eine vertikale Kugel-Schraubspindel 45, die im Lagerblock 43 drehbar ist.
-
Eine an dem Z-Achsen-Schieber 19 befestigte Kugelmutter 47 greift vertikal beweglich an
der Kugel-Schraubspindel 45 an, um den Z-Achsen-Schieber 19 vertikal zu bewegen.
-
Auf die Spitze der Kugel-Schraubenspindel 45 ist eine Riemenscheibe 49 gepaßt. Die
Riemenscheibe 49 wird von einem gespannten Riemen 55 umfaßt, der auf einer
Ausgangsriemenscheibe 53 eines Z-Achsen-Motors 52 liegt, um die Kugel-Schraubspindel 45 zu
drehen. Der Z-Achsen-Motor 51 ist an einer Grundplatte 59 angebracht, die mittels Bügeln 57
an einem oberen Teil des X-Achsen-Schiebers 17 fixiert ist.
-
An der Grundplatte 59 ist eine Bremseinheit 61 zum Bremsen der Kugel-Schraubspindel 45
befestigt. Die Bremseinheit 61 umfaßt einen an der Grundplatte 59 angeordneten,
aufrechten Führungszylinder 63 und eine Bremsstift 65, der innen in dem Führungszylinder 63
vorgesehen ist. Das untere Ende des Bremstiftes 45 ist in Kontakt mit der Oberseite der
Riemenscheibe 49, um daran zu gleiten. Eine einstellbare Mutter 67 ist oben am
Führungszylinder 63 befestigt, und eine Feder 69 ist zwischen der Mutter 67 und einem abgestuften
Abschnitt des Bremsstiftes 65 eingeordnet. Die Feder 69 drückt den Bremsstift 65 nach
unten.
-
Sobald der Z-Achsen-Motor 51 auf geeignete Weise angetrieben wird, um über die
Riemenscheibe 53, den Riemen 55 und die Riemenscheibe 49 die Kugel-Schraubspindel 45 zu
drehen, dann bewegt sich der Z-Achsen-Schieber 19 vertikal an dem X-Achsen-Schieber
17.
-
Sobald sich die Kugel-Schraubspindel 45 dreht, gleitet das untere Ende des Bremsstiftes
65 der Bremseinheit 61 auf der Oberseite der an der Kugel-Schraubspindel 45
angebrachten Riemenscheibe 49, um die Kugel-Schraubspindel 45 zu bremsen. Demzufolge wird,
nach Abschluß der Drehung, die Kugel-Schraubspindel 45 gebremst, um sich nicht leicht
infolge von Vibrationen oder dgl. zu drehen. Eine von dem Bremsstift 65 aufgebrachte
Bremskaft ist leicht einstellbar durch Ändern der Kraft der Feder 69 durch eine Einstellung
der Position der Schraubenmutter 67.
-
Der Z-Achsen-Schieber 19 hat eine kastenähnliche Gestalt. Von einem oberen Teil des Z-
Achsen-Schiebers 19 steht ein Vorsprung 71 zur Vorderseite (in Fig. 3 zur linken Seite) vor,
während von einem unteren Teil des Z-Achsen-Schiebers 19 ein zylindrisches Lager 73 zur
Vorderseite vorsteht, wie dies die Fig. 3 zeigt.
-
Um das zylindrische Lager 73 ist eine ringförmige Werkzeughalter-Basis 75 drehbar
angeordnet. Im zylindrischen Lager 73 ist eine drehbare Welle 77 vorgesehen.
-
Das äußere Ende (das linke Ende in Fig. 3) der drehbaren Welle 77 besitzt einen Flansch
77F mit großem Durchmesser. Entlang der Peripherie des Flansches 77F ist ein Zahnrad
79 geformt. Der Flansch 77F ist mit Bolzen (nicht gezeigt) integral verbunden mit der
Werkzeughalter-Basis 75, so daß die Werkzeughalter-Basis 75 und die Welle 77 miteinander
rotieren.
-
Das innere Ende (das rechte Ende in Fig. 3) der drehbaren Welle 77 weist einen Kolben 83
auf, der in einer Zylinderkammer 81 verschiebbar ist, die in dem Z-Achsen-Schieber 19
geformt ist. Zwischen dem Kolben 83 und dem Grund der Zylinderkammer 81 ist eine
Scheibenfeder 85 eingeordnet. Eine Kappe 87 verschließt die Zylinderkammer 81. In dieser
Anordnung drückt die Scheibenfeder 85 die drehbare Welle 77 in Fig. 3 nach rechts, um den
Flansch 77F der drehbaren Welle 77 gegen eine Endfläche des zylindrischen Lagers 73 zu
pressen. Wenn in die Zylinderkammer 81 zwischen den Kolben 83 und die Kappe 87 ein
Fluid zugeführt wird, dann wird die drehbare Welle 77 in Fig. 3 nach links gegen die
Scheibenfeder 85 bewegt, um den Flansch 77F der drehbaren Welle 77 von der Endfläche des
Lagers 73 zu separieren. Daraus resultiert, daß sich dann die drehbare Welle 77 leicht
drehen läßt.
-
Die drehbare Welle 77 und die Werkzeughalterbasis 75, die miteinander verbunden sind,
werden miteinander gedreht. Zu diesem Zweck ist an einem Ende des Vorsprungs 71 des
Z-Achsen-Schiebers 19 mit Bolzen ein Bügel 89 angebracht, an dem gemäß Fig. 4 ein
Indexiermotor 91 befestigt ist. Ein Verstellriemen 95 erstreckt sich um das Zahnrad 79 und
ein Ausgangszahnrad 93, das sich auf einer Ausgangswelle des Motors 91 befindet. Der
Motor 91 wird auf zweckmäßige Weise angetrieben, um die drehbare Welle 77 und die
Werkzeughalter-Basis 75 gemeinsam zu drehen.
-
In Werkzeug-Kassetten 99A, 99B und 99C sind jeweils Schneidwerkzeuge 97A, 97B und
97C eingepaßt Diese Werkzeug-Kassetten sind abnehmbar eingepaßt in jeweiligen
peripheren Stellen an der Vorderfläche der ringförmigen Werkzeughalter-Basis 75. Es sind
nämlich in der Vorderfläche der Werkzeug halter-Basis 75 entlang deren Peripherie
Kassetten-Aufnahme-Vertiefungen
101 zum herausnehmbaren Aufnehmen der Werkzeug-
Kassetten 99A, 99B und 99C geformt.
-
Da die Werkzeug-Kassetten 99A, 99B und 99C untereinander identisch sind, wird nur die
Werkzeug-Kassette 99A im Detail erläutert.
-
Gemäß Fig. 5 wird die Montage der Schneidwerkzeuge 97A an der Werkzeug-Kassette 99A
bewerkstelligt durch einen Paßblock 103, der mit Bolzen 105 an der Werkzeugkassette 99A
festgelegt ist. Der Paßblock 103 hat die Form eines Keiles. Die Struktur zum Befestigen der
Schneidwerkzeuge 97A an der Werkzeug-Kassette 99A ist im wesentlichen wie in UK-A-22
96 513 offenbart, so daß diesbezüglich keine Detailerklärungen gegeben werden.
-
Die Werkzeug-Kassette 99A ist mit Bolzen 107 in der Kassetten-Aufnahmevertiefung 101
fixiert. Die Werkzeug-Kassette 99A weist Zuführlöcher 109 für eine Schneidflüssigkeit zum
Zuführen der Schneidflüssigkeit zu den Schneidwerkzeugen 97A auf, sowie ein Luftloch
111, das mit Auslässen der Zuführlöcher 109 für die Schneidflüssigkeit kommuniziert.
-
Die Zuführlöcher 109 für die Schneidflüssigkeit und das Luftloch 111 kommunizieren mit
Zuführlöchern 109H für die Schneidflüssigkeit und auch einem Luftloch 111H, die beide an
der Werkzeug-Halter-Basis 75 derart geformt sind, daß sie mit der
Kassetten-Aufnahmevertiefung 101 kommunizieren. Die Zuführlöcher 109H für die Schneidflüssigkeit und das
Luftloch 111H kommunizieren mit einem Zuführloch 113 und einem Luftloch 115, die jeweils an
dem Flansch 77F der drehbaren Welle 77 geformt sind.
-
Das Zuführloch 113 und das Luftloch 115 sind mit einem drehbaren Anschluß 119
verbunden, der mittels eines ringförmigen Fittings 117 an einer Endfläche der drehbaren Welle 77
derart montiert ist, daß er relativ zur drehbaren Welle 77 drehbar ist. Der drehbare
Anschluß 119 ist mit einer Zuführleitung 121 zum Zuführen von Schneidflüssigkeit verbunden
ferner mit einer Luftblasleitung 123 und einer Saugleitung 125, wobei die Leitungen
Rohrleitungen sein können.
-
Die Luftblasleitung 123 und die Saugleitung 125 sind beide an das Luftloch 115
angeschlossen, und abwechselnd verbindbar mit Auslaß- oder Saug-Anschlüssen einer
Luftpumpe (nicht gezeigt), und zwar aufgrund der Betätigung eines Schaltventiles (nicht
gezeigt) wie eines Magnetventils.
-
Die Schneidflüssigkeit wird zu den Schneidwerkzeugen 97A durch die Zuführleitung 121,
den drehbaren Anschluß 119, das Zuführloch 113 und die Zuführlöcher 109H und 109 für
die Schneidflüssigkeit zugeführt. Die Schneidflüssigkeit wird dann in einer Schneidzone
aufgebracht.
-
Während die Schneidflüssigkeit der Schneidzone zugeführt wird, ist die Saugleitung 125
geschlossen. Die Luftblasleitung 123 führt durch die Luftlöcher 115, 111H und 111 Luft zu
den Auslässen der Zuführlöcher 109 für die Schneidflüssigkeit, um die Schneidflüssigkeit
an den Auslässen zu atomisieren bzw. zu versprühen. Sobald der Schneidprozeß endet,
wird die Luftblasleitung 123 geschlossen. Die Saugleitung 125 saugt dann durch die
Luftlöcher 115, 111H und 111, Luft an, um überschüssige Schneidflüssigkeit von den Auslässen
der Zuführlöcher 109 für die Schneidflüssigkeit einzuziehen und zu entfernen. Diese
Anordnung verhindert, daß überschüssige Schneidflüssigkeit auf das Werkstück W tropft,
nachdem die Zufuhr für die Schneidflüssigkeit unterbrochen worden ist.
-
Die Werkzeug-Kassette 99A muß in der Kassetten-Aufnahme-Vertiefung 101 präzise
postioniert werden. Zu diesem Zweck weist die Kassetten-Aufnahmevertiefung 101
Referenzflächen 101A und 101B auf, die zueinander senkrecht sind. Die Werkzeug-Kassette 99A
besitzt Referenzflächen 127A und 127B, die ebenfalls zueinander senkrecht sind.
-
Die Referenzflächen 127A und 127B der Werkzeugkassette 99A werden in Kontakt
gebracht mit den Referenzflächen 101A und 101B der Kassetten-Aufnahme-Vertiefung 101,
um die Werkzeug-Kassette 99A exakt in der Kassetten-Aufnahme-Vertiefung 101 zu
postionieren.
-
Die Werkzeug-Kassette 99A ist leicht zu befestigen in und abzunehmen von der Kassetten-
Aufnahme-Vertiefung 101 mittels Stopnuten 129L und 129R, die an den linken und rechten
Seitenflächen der Werkzeug-Kassette 99A geformt sind. Die rechte Stopnut 129R nimmt
eine sich verjüngende Spitze eines Stopzapfens 131 auf, der von der Referenzfläche 101B
zum Inneren der Kassetten-Aufnahme-Vertiefung 101 vorsteht. Der Stopzapfen 131 gleitet
in einer Bohrung 75H, die in der Werkzeug-Haltebasis 75 geformt ist. Zwischen einem
Federsitz 133, der in der Bohrung 75H fixiert ist, und dem Stopzapfen 131 ist eine Feder 135
eingeordnet, die den Stopzapfen 131 in Richtung zum Inneren der Kassetten-Aufnahme-
Vertiefung 101 beaufschlagt.
-
Die linke Stopfnut 129L der Werkzeug-Kassette 99A steht in Eingriff mit einem Schiebe- und
Fixierglied 137, das die Referenzflächen 127A und 127B der Werkzeug-Kassette 99A
gegen die Referenzflächen 101A und 101B der Kassetten-Aufnahme-Vertiefung 101 preßt.
-
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, gleicht das Schiebe- und Fixierglied 17 dem Stopzapfen 131.
Zwischen einem Federsitz 139 und dem Schiebe- und Fixierglied 137 ist eine Feder 141
vorgesehen, um das Schiebe- und Fixierglied 137 zum Inneren der
Kassetten-Aufnahme-Vertiefung 101 zu schieben.
-
Die Werkzeugkassette 99A wird mittels einer Welle 143 von dem Schiebe- und Fixierglied
137 gelöst. Die Welle 143 besitzt einen Hebel 143L und ist drehbar in die
Werkzeug-Halterbasis 75 eingepaßt. Ein Schiebestift 145 ist an einem Endfläche der Welle 143 in einer
exzentrischen Position angeordnet. Der Schiebestift 145 drückt, entgegengesetzt zur Feder
141, gegen einen Flansch 137F, der an einem Ende des Schiebe- und Fixiergliedes 137
geformt ist. Die Welle 143 ist mit einer Umfangsnut 143G ausgestattet, in die eine Kugel
147B eines Kugelplungers 147 (Fig. 5) eingreift, um das Herausfallen der Welle 143 zu
verhindern.
-
Bei dieser Ausbildung wird die Werkzeug-Kassette 99A in die
Kassetten-Aufnahme-Vertiefung 101 eingepaßt und der Stopzapfen 131 in die rechte Stopnut 129R der Werkzeug-
Kassette 99A eingesetzt. Das Schiebe- und Fixierglied 137 ist dann in Eingriff mit der linken
Stopnut 129L. Die Feder 141 drückt und positioniert die Referenzflächen 127A und 127B
der Werkzeug-Kassette 99A gegen die Referenzflächen 101A und 101 B der
Kassetten-Aufnahme-Vertiefung 101.
-
Sobald die Werkzeug-Kassette 99A positioniert ist, werden die Bozen 107 festgelegt, um
die Werkzeug-Kassette 99A präzise in der Kassetten-Aufnahme-Vertiefung 101 zu fixieren.
-
Um die Werkzeug-Kassette 99A aus der Kassetten-Aufnahme-Vertiefung 101
herauszunehmen, werden die Bolzen 107 gelöst und wird der Hebel 143L der Welle 143 gedreht, um
das Schiebe- und Fixierglied 137 aus der linken Stopnut 129L der Werkzeug-Kassette 99A
zu entfernen.
-
Auf diese Weise wird die Werkzeug-Kassette 99A präzise eingepaßt in die und leicht
herausgenommen aus der Kassetten-Aufnahme-Vertiefung 101 der Werkzeug-Halterbasis 75.
-
Die Werkzeug-Kassetten 99A, 99B und 99C, die an ihren jeweiligen Stellen an der
Werkzeug-Halterbasis 75 fixiert sind, werden auf eine untere Schneidposition indexiert, um das
Werkstück W zu bearbeiten, und zwar durch Drehen der drehbaren Welle 77 mittels des
Motors 91.
-
Um die Werkzeug-Kassetten 99A, 99B und 99C in die jeweilige untere Schneidposition zu
indexieren, sind an der Werkzeug-Halterbasis 75 Sperrzähne 149A bis 149C vorgesehen,
die mit den Kassetten-Aufnahme-Vertiefungen 101 korrespondieren. An einem Bügel 151
(Fig. 3) der an dem Vorsprung 71 des Z-Achsen-Schiebers 19 befestigt ist, sind Sensoren
153A bis 153C zum Detektieren der Sperrzähne 149A bis 149C vorgesehen.
-
Die Sperrzähne 149A bis 149C werden detektiert durch die Sensoren 153A bis 153C zum
Indexieren einer benötigten der Werkzeug-Kassetten 99A bis 99C auf die untere
Schneidposition. Nach der Indexierung ist die Werkzeug-Halterbasis 75 fixiert. Zu diesem
Zweck sind an der Peripherie der Werkzeug-Halterbasis 75 Anschlagvertiefungen 155A bis
155C (Fig. 4) geformt, die mit den Kassetten-Aufnahme-Vertiefungen 101 korrespondieren.
Der Z-Achsen-Schieber 119 besitzt einen Verriegelungshebel 159. Der Verriegelungshebel
159 schwenkt auf einer Welle 161 und besitzt eine Klaue 157, die lösbar eingreift in jede
der Anschlagvertiefungen 155A bis 155C. Mit dem anderen Ende des Vorsprunges 71 des
Z-Achsen-Schiebers 19 ist ein Fluiddruck-Zylinder 163 zum Antreiben des
Verriegelungshebels 159 fest verbunden. Im Inneren des Fluiddruck-Zylinders 163 ist eine vertikal
bewegliche Kolbenstange 163P vorgesehen. Das freie Ende der Kolbenstange 163P ist durch
einen Verbindungsstift 165 mit dem freien Ende des Verriegelungshebels 159 verbunden.
Wird die Kolbenstange 163P im Fluiddruck-Zylinder 163 nach oben bewegt, dann wird der
Verriegelungshebel 159 in Fig. 4 nach oben bewegt, so daß die Klaue 157 des
Verriegelungshebels 159 aus einer der Anschlagvertiefungen 155A bis 155C herausgehoben wird.
In diesem Zustand ist die Werkzeug-Halterbasis 75 verdrehbar.
-
Die Werkzeug-Halterbasis 75 wird dann zweckmäßig verdreht und eine gewünschte der
Werkzeug-Kassetten 99A bis 99C wird auf die untere Schneidposition indexiert. Dann wird
der Verriegelungshebel 159 abgesenkt, so daß seine Klaue 157 wieder in eine der
Anschlagvertiefungen 155A bis 155C eingreift, um die Werkzeug-Halterbasis 75 zu fixieren.
In dieser Anordnung kann jede der Werkzeug-Kassetten 99A bis 99C, die an der
Werkzeug-Halterbasis 75 befestigt sind, in die Schneidposition indexiert werden. Ein
korrespondierendes der Schneidwerkzeuge 97A bis 97C, die an den Werkzeug-Kassetten 99A bis
99C angebracht sind, führt dann die Bearbeitung durch, z.B. eine V-förmige Nutung, eine
U-förmige Nutung oder die Bearbeitung einer schrägen Fläche.
-
Sobald eine der Werkzeug-Kassetten 99A bis 99C in die untere Schneid position indexiert
worden ist, kann es notwendig sein, zu detektieren, ob die Werkzeug-Kassette auch
tatsächlich in der Kassetten-Aufnahme-Vertiefung 101 vorhanden ist, die in die
Schneidposition indexiert wurde. Für diesen Zweck ist am Grund jeder der
Kassetten-Aufnahme-Vertiefungen 101 eine Durchgangsbohrung 167 (Fig. 3) geformt. An einem unteren Teil des Z-
Achsen-Schiebers 19 ist ein Sensor 169 angebracht, der auf die Durchgangsbohrung 167
ausgerichtet ist.
-
Der Sensor 169 gibt einen Lichtstrahl in die Durchgangsbohrung 167 ab und detektiert
einen von der Rückseite einer der Werkzeug-Kassetten 99A bis 99C in der indexierten
Kassetten-Aufnahme-Vertiefung 191 reflektierten Strahl, um die Anwesenheit der Werkzeug-
Kassette 99A bis 99C festzustellen.
-
Der Sensor 169 detektiert jedoch nicht nur, ob die Werkzeug-Kassetten 99A bis 99C sich in
den Kassetten-Aufnahme-Vertiefungen 101 befinden, sondern auch ob die
Werkzeug-Kassetten 99A bis 99C in ihrer Kassetten-Aufnahmevertiefung 101 befestigt oder daraus
entnommen sind. Demzufolge detektiert der Sensor 169 die Montage/Demontage der
Werkzeug-Kassetten 99A bis 99C in den korrespondierenden Kassetten-Aufnahme-Vertiefungen
101. Wenn daher die Montage/Demontage detektiert ist, wird auch konsequenterweise
detektiert, daß es notwendig ist, die Ausgangsposition des Schneidwerkzeugs in der Z-
Achsen-Richtung zu korrigieren, um ein unteres Ende des Schneidwerkzeugs der neu
befestigten Werkzeug-Kassette zu detektieren.
-
Wie vorstehend beschrieben wurde, sind bei dieser Ausführungsform die mehreren
Werkzeug-Kassetten 99A bis 99C in der Werkzeug-Halterbasis 75 angeordnet. Jede der
Werkzeug-Kassetten 99A bis 99C kann in die Schneidposition indexiert werden, damit eine
Bearbeitung des Werkstückes W mit dem Schneidwerkzeug der indexierten
Werkzeug-Kassette ausgeführt werden kann. Demzufolge können Nuten und schräge Flächen mit
unterschiedlichen Formen rasch an dem Werkstück W geformt werden, indem die
Schneidwerkzeuge 97A bis 97C gegeneinander vertauscht werden.
-
Weiterhin wird beim Nuten des Werkstückes W in der Schneidzone eine Schneidflüssigkeit
zugeführt. Nachdem Nuten wird überschüssige Schneidflüssigkeit abgesaugt und entfernt,
wobei überschüssige Schneidflüssigkeit daran gehindert wird, auf das Werkstück zu
tropfen.
-
Fig. 7 verdeutlicht die zweite Ausführungsforrn Bei dieser Ausführungsform weist der Z-
Achsen-Schieber 19 einen unteren Ausschnitt zum Unterbringen einer drehbaren Welle 171
auf, die sich entlang der Achse X erstreckt. An der drehbaren Welle 171 ist eine Werkzeug-
Halterbasis 173 angebracht. An der Peripherie der Werkzeug-Halter-Basis 173 ist eine
Vielzahl von Werkzeug-Kassetten 177 angeordnet. Jeder der Werkzeug-Kassetten 177 weist
eine Vielzahl von Schneidwerkzeugen 175 auf.
-
An dem Z-Achsen-Schieber 19 ist ein Motor 179 vorgesehen. Ein Drehmoment-
Übertragungs-Mechanismus 181, wie ein Riementrieb, verbindet den Motor 179 mit der
drehbaren Welle 171, um die drehbare Welle 171 zu verdrehen. Die drehbare Welle 171
wird gedreht, indexiert, und dann fixiert. Zu diesem Zweck ist an dem anderen Ende der
drehbaren Welle 171 eine Indexier-Scheibe 133 angebracht. Die Peripherie der Indexier-
Scheibe 133 weist eine Vielzahl von Indexier-Vertiefungen 183C auf. Am Z-Achsen-
Schieber 19 ist ein Zylinder 187 angeordnet. Der Zylinder 187 besitzt einen Anschlag 185,
der herausnehmbar in Eingriff bringbar ist mit jeder der Indexier-Vertiefungen 183C.
-
Bei der zweiten Ausführungsform wird der Motor 179 verwendet zum Indexieren einer der
Werkzeug-Kassetten 177 in eine untere Schneidposition, wodurch derselbe Effekt wie bei
der ersten Ausführungsforrn erzielt wird.
-
Fig. 8 zeigt eine dritte Ausführungsform In dieser Ausführungsform weist der Z-Achsen-
Schieber 19 eine untere Ausnehmung 189 auf, die sich entlang einer Achse Y erstreckt. in
der Ausnehmung 189 sind sich in Richtung der Achse X erstreckende Führungsschienen
191 vorgesehen. Auf den Führungsschienen 191 ist eine kastenförmige
Werkzeug-Halterbasis 193 verschiebbar.
-
An der Werkzeug-Halter-Basis 193 sind mit dazwischengeschalteten Federn 199 mehrere
Werkzeug-Kassetten 197 vertikal beweglich abgestützt Jeder der Werkzeug-Kassetten 197
trägt eine Vielzahl an Schneidwerkzeugen 195. Die Werkzeug-Halter-Basis 193 ist mittels
einer Zahnstange 201 entlang der Achse Y bewegbar, wobei sich die Zahnstange 201
ebenfalls entlang der Achse Y erstreckt. Ein durch einen Motor 203 drehbares Ritzel 205
greift in die Zahnstange 201 ein. Sobald der Motor 203 auf zweckmäßige Weise
angetrieben wird, wird auch die Werkzeug-Halterbasis 193 auf den Führungsschienen 191 bewegt.
-
In dem Z-Achsen-Schieber 19 ist in etwa in der Mitte und in Richtung der Y-Achse eine
drehbare Welle 209 angeordnet, die mittels eines Motors 207 drehbar ist. Ein exzentrischer
Abschnitt 209E der drehbaren Welle 209 ist in Eingriff mit einem oberen Teil eines vertikal
beweglichen Stempel 211. Eine bekannte Technik wird angewandt zum Abstützen des
Stempels 211 für eine vertikale Bewegung, während gleichzeitig seine Bewegungen
entlang der Achse X begrenzt werden. Der exzentrische Abschnitt 209E der drehbaren Welle
209 ist in dem Stempel 211 drehbar.
-
Wenn demzufolge der Motor 207 angetrieben wird, dann rotiert die drehbare Welle 209, um
den Stempel 211 vertikal zu bewegen (der Stempel 211 befindet sich in Fig. 7 in seiner
oberen Position).
-
Sobald der Stempel 211 abgesenkt ist, wird eine der Werkzeug-Kassetten 197 nach unten
gegen die Federn 199 geschoben, die gerade mittels des Motors 203 unter dem Stempel
211 indexiert und positioniert worden ist. Die an dieser Werkzeug-Kassette 197 befestigten
Schneidwerkzeuge 195 nuten dann ein Werkstück W.
-
Auf diese Weise wird bei der dritten Ausführungsform eine gewünschte der
Werkzeug-Kassetten 197 genau unter dem Stempel 211 indexiert und positioniert. Das Werkstück W wird
mit den Schneidwerkzeugen 195 dieser Werkzeug-Kassette 197 bearbeitet, so daß
derselbe Effekt erzielt wird wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen.
-
Wie sich aus der Beschreibung der Ausführungsformen entnehmen läßt, ist es mit der
vorliegenden Erfindung möglich, die Bearbeitung eines Werkstücks unter Verwendung einer
Vielzahl von Schneidwerkzeugen rasch zu bewerkstelligen. Unter einem Werkstück ist
dabei auch eine Mehrfach-Anordnung von Werkstücken zu verstehen. Auf diese Weise
verbessert
die vorliegende Erfindung den Arbeitswirkungsgrad. Die Maschine ist industriell
anwendbar.
-
Die vorliegende Erfindung führt Schneidflüssigkeit zu einer Schneidzone zu, in der die
Schneidwerkzeuge die Arbeit ausführen. Überschüssige Schneidflüssigkeit wird aus der
Schneidzone abgesaugt und entfernt, um zu verhindern, daß diese überschüssige
Schneidflüssigkeit auf das Werkstück tropfen könnte.