DE69221804T2

DE69221804T2 - Nutenschneidgerät

Info

Publication number: DE69221804T2
Application number: DE69221804T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Chikamoto; Fumio Katoh
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1992-04-22
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: EP0536422A4; JPH05277824A; WO1992019405A1; EP0776722A3; EP0536422A1; EP0776722A2; DE69221804D1; KR930701254A; US5295937A; EP0536422B1; KR0174518B1

Description

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.

Claims

1. Nutenformmaschine zum Nuten der Fläche eines Werkstückes (W), umfassend: einen Arbeitstisch (11), auf welchem das Werkstück (W) fixiert ist, einen X-Achsen-Schieber (17) zum Abstützen einer Werkzeug-Halter-Basis (75,193), wobei der X-Achsen-Schieber oberhalb des Arbeitstisches (11) in einer ersten Richtung beweglich durch einen Rahmen (7) abgestützt ist, eine Vielzahl von Schneidwerkzeugen (97A bis 97C), die zum Nuten der Fläche des Werkstückes (W) an der Werkzeug-Halter-Basis (75,193) befestigt sind, wobei jedes der Schneidwerkzeuge (97A bis 97C) in eine Schneidposition indexiert wird, in der das Werkstück (W) genutet wird, und wobei die Werkzeug-Halter-Basis (75) durch einen Z- Achsen-Schieber (19) abgestützt ist, der in einer zweiten Richtung (Z-Achse) senkrecht zur besagten ersten Richtung (X-Achse) mittels des X-Achsen-Schiebers (17) beweglich abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeug-Halter-Basis (75,193) einen Zuführbereich (109) für eine Schneidflüssigkeit zum Zuführen der Schneidflüssigkeit zu einem Schneidbereich aufweist, in dem wenigstens eines der Schneidwerkzeuge (97A bis 97C) das Werkstück (W) schneidet, sowie einen Absaugbereich (111) für Schneidflüssigkeit zum Absaugen überschüssiger Schneidflüssigkeit.

2. Nutenformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeug- Halterbasis (75) durch den Z-Achsen-Schieber (19) drehbar abgestützt ist, und daß die Schneidwerkzeuge (97A bis 97C) an der Werkzeug-Halterbasis (75) an einer Vielzahl penpherer Stellen angebracht sind.

3. Nutenformmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeug- Halterbasis (75) Kassetten-Aufnahme-Vertiefungen (101) an den peripheren Stellen aufweist, daß jede der Kassetten-Aufnahme-Vertiefungen (101) wenigstens zwei senkrechte Referenzflächen (101A, 101B) besitzt, daß jede der Werkzeug-Kassetten (99A bis 99C) zwei Referenzflächen (127A, 127B) aufweist und herausnehmbar fixiert ist in einer der jeweiligen Vertiefungen (101), daß die Werkzeug-Kassetten (99A bis 99C) in den Vertiefungen (101) dadurch positioniert sind, daß die Referenzflächen (101A, 101B) in Kontakt mit den Referenzflächen (127A, 127B) sind, und daß die Schneidwerkzeuge (97A bis 97C) jeweils abnehmbar angebracht sind an den Werkzeug-Kassetten (99A bis 99C).

4. Nutenformmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kassetten-Aufnahme-'Vertiefungen (101) der Werkzeug-Halterbasis (75) ein Schiebe- und Fixierglied (137) zum Anpressen der beiden Referenzflächen (127A, 127B) einer der Werkzeug- Kassetten (99A bis 99C) gegen die beiden Referenzflächen (101A, 101B) der korrespondierenden Kassetten-Aufnahme-Vertiefung (101) aufweist.

5. Nutenformmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Z-Achsen- Schieber (19) einen Sensor (169) aufweist zum Detektieren, ob irgendeine der auf die Schneidzone indexierten Werkzeug-Kassetten (99A bis 99C) in der korrespondierenden Kassetten-Aufnahme-Vertiefung (101) der Werkzeug-Halterbasis (75) befestigt oder aus dieser Vertiefung herausgenommen ist.

6. Nutenformmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Werkzeug-Kassetten (197), die durch die Werkzeug-Halterbasis zu einer vertikalen Bewegung abgestützt sind, und durch einen vertikal beweglichen Stempel (211), der an dem Z-Achsen-Schieber (19) vorgesehen ist, wobei jeder der Werkzeug-Kassetten (197) unter den Stempel (211) indexierbar ist.