DE3704445A1

DE3704445A1 - Copy-milling device

Info

Publication number: DE3704445A1
Application number: DE19873704445
Authority: DE
Inventors: Blasius Gerg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-12
Filing date: 1987-02-12
Publication date: 1988-08-25

Abstract

What is described is a copy-milling machine which makes it possible, in particular, to produce mirror-symmetrical models and which, for this purpose, works with a movable sensing member which is movable synchronously with, but in opposition to the movement of the milling head.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopierfräsvorrichtung, be stehend aus einer mit einem Aufspanntisch verbundenen Basiseinheit, einem über kreuzschlittenartige Führungen bezüglich der Basiseinheit horizontal und vertikal ver fahrbaren Ständer, einem am Ständer geführten, horizontal in Querrichtung verfahrbaren und einen Spindelkopf tragenden Schlitten, sowie einem an einem Support befestigten und über eine Elektronikeinheit mit der Bewegungssteuerung für den Spindelkopf gekoppelten Taster.The invention relates to a copy milling device, be standing out of one connected to a worktop Base unit, one over cross slide-like guides ver with respect to the base unit horizontally and vertically mobile stand, one guided on the stand, horizontal traversable and carrying a spindle head Sled, and one attached to a support and over an electronic unit with the motion control for the Spindle head coupled button.

Elektrisch gesteuerte Kopierfräseinrichtungen dieser Art sind bekannt. Dabei ist es üblich, den Taster über einen verstell baren Support am Frässpindelkopf zu befestigen und das je weilige Modell auf dem Aufspanntisch zu fixieren. Abtast station und Bearbeitungsstation liegen dabei relativ nahe beieinander, was dazu führen kann, daß die Abtastgenauigkeit durch Schwingungen beeinträchtigt oder auch durch auf das Mo dell fallende Späne eine fehlerhafte Abtastung vorgenommen wird.Electrically controlled copy milling devices of this type are known. It is customary to adjust the button using one attachable support to the milling spindle head and that fix the model on the worktop. Sampling station and processing station are relatively close together, which can lead to scanning accuracy affected by vibrations or by the Mo dell falling chips made an incorrect scan becomes.

Mit einer derartigen Kopierfräseinrichtung kann dabei nur eine identische Nachbildung des jeweiligen Modells erfolgen.With such a copy milling device can only an identical replica of the respective model.

Auf verschiedenen Gebieten der Technik ist es erforderlich, sowohl linke als auch rechte Bauteile, d.h. spiegelbildlich ausgebildete Bauteile zu fertigen, wozu entsprechende Modelle angefertigt werden müssen.In various areas of technology it is necessary both left and right components, i.e. mirror image to manufacture trained components, including corresponding models must be made.

Da die Modellanfertigung mit einem erheblichem Arbeitsauf wand verbunden ist, wird dabei üblicherweise nur ein einziges Modell, z.B. ein Linksmodell hergestellt und dann mittels ge eigneter, elektronisch gesteuerter Werkzeugmaschinen das ge spiegelte Modell gefräst. Because the model production with a considerable amount of work wall is usually connected to only one Model, e.g. made a left model and then using ge suitable, electronically controlled machine tools mirrored model milled.

Dazu ist es bekannt, mittels sogenannter Duplex-Maschinen, d.h. mittels zweier aufwendiger Maschinen zu arbeiten, wo bei die eine Maschine mit einem Taster ausgerüstet ist und die andere Maschine die erforderlichen Fräsarbeiten durch führt. Anlagen dieser Art sind sehr aufwendig und nur dann wirtschaftlich zu betreiben, wenn sie sich ständig im Ein satz befinden können.For this purpose it is known to use so-called duplex machines, i.e. to work by means of two complex machines, where where a machine is equipped with a button and the other machine carries out the necessary milling work leads. Systems of this type are very complex and only then operate economically if they are constantly in one sentence can be.

Ferner ist es bereits bekannt, das jeweilige Modell mittels eines Fühlers abzutasten und die große Anzahl von dabei er haltenen Tastsignalen zu digitalisieren, einem Rechner zuzu führen, die entsprechenden Umrechnungen vorzunehmen und mit den erhaltenen Signalen eine Fräsmaschine zu steuern. Auch Anlagen dieser Art sind äußerst aufwendig und nur in wenigen Einsatzfällen wirtschaftlich zu betreiben.Furthermore, it is already known to use the respective model of a probe and the large number of it digitize held key signals to a computer perform the appropriate conversions and with to control a milling machine based on the signals received. Also Systems of this type are extremely complex and only in a few To operate applications economically.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kopierfräsvorrichtung der eingangs angegebenen Art mit geringstmöglichem Aufwand so aus zubilden, daß mit höchster Genauigkeit und unter voller Nutzung der Aufspannfläche einer Fräsmaschine sowohl Direktkopien als auch gespiegelte Kopien von Modellen gefräst werden können und insbesondere auch eine entsprechende Nachrüstung vorhandener Fräsmaschinen erfolgen kann.The object of the invention is to provide a copy milling device at the beginning with the least possible effort to form that with maximum accuracy and under full use the clamping surface of a milling machine both direct copies and mirrored copies of models can also be milled and in particular a corresponding retrofit of existing ones Milling machines can be done.

Gelöst wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch, daß der den Taster tragende Support auf einer zur Längsachse des Schlit tens parallelen, mit dem Ständer starr verbundenen Führung in Abhängigkeit von der Relativbewegung zwischen Schlitten und Ständer verfahrbar ist.This task is essentially solved by the fact that the support carrying the button on a to the longitudinal axis of the Schlit least parallel guide rigidly connected to the stand in Dependence on the relative movement between slide and Stand is movable.

Durch die über den beweglichen, den Taster tragenden Support ermöglichte Abkopplung der Tasterbewegung vom unmittelbaren Gleichlauf mit der Spindelkopfbewegung wird nicht nur eine weitgehende räumliche Trennung zwischen Abstast- und Be arbeitungsstation ermöglicht, sondern es wird vor allem erreicht, daß durch eine praktisch in äußerst einfacher Weise erreichbare Gegenläufigkeit der Bewegungen von Tast kopf und Spindelkopf in der Y-Abtastrichtung ein exaktes und völlig unkompliziertes Spiegeln von Modellen möglich wird, d.h., daß auf überraschend einfache, mit einem mini malen Aufwand durchführbare Weise zu einem vorhandenen Links modell oder Rechtsmodell das zugehörige Komplementärmodell erzeugt werden kann.Thanks to the support, which is movable via the button enabled decoupling of the button movement from the immediate Synchronization with the spindle head movement is not just one extensive spatial separation between scanning and loading work station allows, but above all it will achieved that through a practical in extremely simple Oppositely achievable countercurrent of the movements of Tast head and spindle head in the Y scanning direction an exact and completely uncomplicated mirroring of models possible is, that is to surprisingly simple, with a mini paint effort feasible way to an existing link model or legal model the associated complementary model can be generated.

Vorzugsweise wird die dem Support zugeordnete Führung an der dem Aufspanntisch für die Fräsbearbeitung gegenüberliegenden Seite des Ständers angebracht und dem am Support befestigten Taster ein eigener Aufspanntisch für den zu kopierenden Ge genstand zugeordnet.The guide assigned to the support is preferably on the opposite the clamping table for milling Side of the stand and attached to the support Push button a separate clamping table for the Ge to be copied object assigned.

Damit steht bei der Durchführung von Kopierfräsvorgängen die Gesamtfläche des Aufspanntisches für den Fräsvorgang zur Ver fügung, d.h. die jeweils vorhandene Maschine kann bestmöglich genutzt werden, und überdies wird eine in der Praxis sehr wesentliche Entkopplung zwischen Frässtation und Abtaststation hinsichtlich Schwingungen erreicht, die sich bezüglich der er zielbaren Bearbeitungsgenauigkeit sehr vorteilhaft auswirkt. Außerdem wird damit das Problem der Beeinflussung der Ab tastung durch Späne völlig ausgeschaltet, da der Abtastbe reich vom unmittelbaren Bearbeitungs- bzw. Fräsbereich so weit entfernt ist, daß eine Beeinträchtigung der Abtastung durch umherfliegende Späne nicht mehr möglich ist.This means that when performing copy milling operations Total area of the clamping table for the milling process for ver addition, i.e. the existing machine can do its best be used, and moreover one becomes very practical essential decoupling between milling station and scanning station in terms of vibrations that are related to the he targeted machining accuracy very beneficial. It also eliminates the problem of influencing the Ab Scanning completely switched off due to the scanning range from the immediate machining or milling area so far is removed that an impairment of the scan by flying chips is no longer possible.

Vorzugsweise werden der den Fräskopf tragende Schlitten und der den Taster tragende Support von der gleichen Antriebsein heit angetrieben, wozu mit der Antriebseinheit gekuppelte Gewindespindeln verwendet werden, die exakt gleich ausge bildet und über die einzige Antriebseinheit mit gleicher Ge schwindigkeit angetrieben werden. Spindeln dieser Art stehen beispielsweise in Form von Kugelrollspindeln mit äußerst hoher Genauigkeit zur Verfügung, und zwar sowohl in Form von Spindeln mit Rechtsgewinde als auch in Form von Spindeln mit Linksgewinde, wobei im Falle eines spiegelbildlichen Kopierens bevorzugt dem Schlitten eine Spindel mit Rechts gewinde und dem Support für den Taster eine Spindel mit Linksgewinde zugeordnet wird.Preferably, the carriage and the milling head the support that carries the button is from the same drive unit driven, which is coupled to the drive unit Threaded spindles are used that are exactly the same forms and about the only drive unit with the same Ge speed are driven. Spindles of this type stand for example in the form of ball screws with extreme high accuracy available, both in form of spindles with right-hand thread as well as in the form of spindles with left-hand thread, whereby in the case of a mirror image Copying prefers the spindle to a right-hand spindle thread and the support for the button with a spindle Left-hand thread is assigned.

Die Bewegungs- bzw. Kraftübertragung von der Antriebseinheit auf die Spindeln erfolgt bevorzugt mittels Zahnriemen.The movement or power transmission from the drive unit on the spindles is preferably done by means of toothed belts.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß bekannte Kopierfräsmaschinen, insbesondere Bettfräsmaschinen, problemfrei nachgerüstet werden können, um eine Kopierfräsma schine gemäß der Erfindung zu erhalten. Dazu ist es lediglich erforderlich, an dem Ständer solcher Maschinen eine den Support für den Taster tragende Führung in definierter Weise anzuflan schen und die Antriebsspindel für den Support mit dem im Ständer vorhandenen Antriebsmotor antriebsmäßig zu kuppeln. Die Ein satzmöglichkeiten bekannter Fräsmaschinen können damit bei vergleichsweise geringem Investitionsaufwand ganz wesentlich erweitert werden.A major advantage of the invention is that known copy milling machines, in particular bed milling machines, can be easily upgraded to a copy milling machine Obtain machine according to the invention. It is just for that Support is required on the stand of such machines to be flanged in a defined manner for the guide carrying the button and the drive spindle for support with the in the stand to couple the existing drive motor. The one Possible uses of known milling machines can comparatively low investment be expanded.

Für alle Ausführungsvarianten ist dabei wesentlich, daß sich durch die Entkopplung von Frässtation und Abtaststation auf grund der zwischen diesen beiden Stationen liegenden Elemente eine starke Dämpfung auftretender Schwingungen ergibt und so mit im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen mit höherer Genauigkeit gearbeitet werden kann. Außerdem ist die Arbeits geschwindigkeit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Vor richtung größer als die der aufwendigen, mit völliger Daten digitalisierung arbeitenden Maschinen, und sie steht auch der Arbeitsgeschwindigkeit von sogenannten Duplex-Maschinen nicht nach.It is essential for all design variants that by decoupling the milling station and scanning station due to the elements lying between these two stations there is a strong damping of vibrations and so with compared to conventional devices with higher Accuracy can be worked. Besides, the work speed of a trained according to the invention direction larger than that of the complex, with complete data digitizing machines, and it also stands up to the Working speed of so-called duplex machines is not to.

Die Trennung von Frässtation und Abtaststation ermöglicht es auch, die Vorrichtung über längere Zeiträume unbeaufsichtigt arbeiten zu lassen, da die Gefahr, daß in den Tasterbereich Späne gelangen, nicht vorhanden ist.The separation of milling station and scanning station makes it possible also, leave the device unattended for extended periods of time to work because there is a risk that in the button area Chips arrive, is not present.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are in Subclaims specified.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; in der Zeichnung zeigt:An embodiment of the invention is described below Explained with reference to the drawing; in the drawing shows:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung einer Kopierfräsvorrichtung nach der Erfindung, und Fig. 1 is a schematic, perspective view of a copy milling device according to the invention, and

Fig. 2 eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 1. FIG. 2 shows a top view of the device according to FIG. 1.

Fig. 1 zeigt eine mit dem allgemeinen Bezugszeichen 1 gekenn zeichnete Basiseinheit, wie sie beispielsweise bei einer Bett fräsmaschine vorliegt, die einen Aufspanntisch 2 sowie eine schematisch angedeutete Kreuzschlittenführung 3 umfaßt. Fig. 1 shows a marked with the general reference number 1 marked base unit, such as is present for example in a bed milling machine, which includes a clamping table 2 and a schematically indicated cross slide guide 3 .

Ein vertikal angeordneter Ständer 4 ist über die Kreuzschlit tenanordnung 3 mit der Basiseinheit in der Weise verbunden, daß er jeweils in äußerst exakter Weise einerseits in Hori zontalrichtung, nämlich der x-Richtung, und in Vertikalrichtung, d.h. in z-Richtung verfahrbar ist. A vertically arranged stand 4 is connected via the Kreuzschlit tenanordnung 3 to the base unit in such a way that it is in each case in an extremely precise manner on the one hand in the horizontal direction, namely the x direction, and in the vertical direction, ie in the z direction.

Der Ständer 4 trägt einen Schlitten 5, der wiederum über exakte Führungen entsprechend dem angegebenen Doppelpfeil in Querrichtung, d.h. in y-Richtung verfahrbar ist und einen Spindelkopf 6 zur Aufnahme des jeweils geforderten Werkzeugs 18 trägt.The stand 4 carries a carriage 5 , which in turn can be moved in the transverse direction, ie in the y direction, by means of precise guides in accordance with the double arrow indicated and carries a spindle head 6 for receiving the respectively required tool 18 .

Mit dem Ständer 4 an der dem Aufspanntisch 2 gegenüberlie genden Seite fest verbunden ist eine Anbaueinheit 8, die eine Führung 7 für einen mit einem Taster 11 bestückten Support 10 umfaßt.With the stand 4 on the side opposite the clamping table 2 is firmly attached to a mounting unit 8 , which comprises a guide 7 for a support 10 equipped with a button 11 .

Unterhalb dieser Anbaueinheit 8 befindet sich ein weiterer Aufspanntisch 9 zur Fixierung der jeweils zu kopierenden Vor lage, bzw. des direkt oder gespiegelt zu kopierenden Modells.Below this add-on unit 8 there is a further clamping table 9 for fixing the respective copy to be copied, or the model to be copied directly or mirrored.

Der auf der Führung 7 verschiebbar gelagerte Support 10 wird mittels einer Spindel 16 mit Linksgewinde über ein Zwi schenorgan 17 bewegt, und zwar durch einen im Ständer 4 vor gesehenen Motor 12, der gleichzeitig eine ein Rechtsgewinde aufweisende Spindel 13 zur Bewegung des Schlittens 5 antreibt.The support 10 slidably mounted on the guide 7 is moved by means of a spindle 16 with a left-hand thread via an intermediate member 17 , namely by a stator 4 in front of the motor 12 which simultaneously drives a spindle 13 having a right-hand thread for moving the carriage 5 .

Die Abtriebswelle des Motors 12 ist dabei mit gleicher Über setzung vorzugsweise über Zahnriemen 14, 15 mit den beiden Spindeln 13, 16 gekuppelt.The output shaft of the motor 12 is coupled with the same setting preferably via toothed belts 14 , 15 with the two spindles 13 , 16 .

Der Draufsicht nach Fig. 2 ist zu entnehmen, daß die Führungen von Schlitten 5 und Anbaueinheit 8 axial exakt ausgerichtet sind und daß eine entsprechend exakte Ausrichtung bezüglich der im Falle eines gespiegelten Kopierens linksdrehenden bzw. rechtsdrehenden Spindeln 13, 16 gegeben ist.The plan view according to FIG. 2 shows that the guides of the slide 5 and the add-on unit 8 are axially exactly aligned and that there is a correspondingly exact alignment with respect to the spindles 13 , 16 which rotate to the left or to the right in the case of mirrored copying.

Ferner macht die Draufsicht nach Fig. 2 deutlich, daß die beiden Aufspanntische 2 bzw. 9 räumlich voneinander getrennt sind und beide Aufspannflächen in vollem Umfange genutzt werden können, was insbesondere bei kleineren Maschinen einen wesentlichen Vorteil darstellt und bezogen auf die Maschinengröße das Kopieren vergleichsweise großer Modelle zuläßt.Furthermore, the plan view according to FIG. 2 makes it clear that the two clamping tables 2 and 9 are spatially separated from one another and that both clamping surfaces can be used to their full extent, which is a significant advantage particularly in the case of smaller machines and, in relation to the machine size, the copying is comparatively large Allows models.

Die vorstehende Beschreibung des Aufbaus einer Kopierfräs vorrichtung nach der Erfindung macht bereits deutlich, daß im Falle eines gespiegelten Kopierens, d.h. beispielsweise einer Anfertigung eines Rechtsmodells aus einem Linksmodell, sich Fräskopf 6 und Support 10 bzw. Werkzeug 18 und Taster 11 aufgrund der identischen, jedoch in einem Fall Rechts gewinde und im anderen Fall Linksgewinde besitzenden Spin deln exakt gegenläufig bewegen und damit jegliche elektro nische Umwandlung von Abtastsignalen entfällt. Das ange strebte optimale Ergebnis wird demgemäß durch geschickte Ausnutzung elektronischer und mechanischer Maßnahmen er reicht, und diese Vorgehensweise führt insgesamt zu einer überraschend einfachen, jedoch hochgenauen Arbeitsweise der Gesamtvorrichtung.The above description of the structure of a copy milling device according to the invention already makes it clear that in the case of mirrored copying, ie for example a preparation of a right-hand model from a left-hand model, the milling head 6 and support 10 or tool 18 and button 11 are identical, however in one case, right-handed and in the other case, left-handed spindles move exactly in opposite directions, thus eliminating any electronic conversion of scanning signals. The desired optimal result is accordingly by skillful use of electronic and mechanical measures, and this approach leads to a surprisingly simple, but highly accurate operation of the overall device.

Claims

1. Copy milling device, consisting of a base unit connected to a clamping table, a cross slide-like guide with respect to the base unit ho horizontally and vertically movable stand, a guided on the stand, horizontally movable in the transverse direction and carrying a spindle head, and a fastened to a support and via an electronic unit with the movement control for the spindle head coupled push button, characterized in that the support ( 10 ) carrying the push button ( 11 ) on a guide parallel to the longitudinal axis of the slide ( 5 ) and rigidly connected to the stand ( 4 ) ( 7 ) depending on the relative movement between the carriage ( 5 ) and stand ( 4 ) can be moved ver.

2. Device according to claim 1, characterized in that the support ( 10 ) associated guide ( 7 ) on the clamping table ( 2 ) opposite side of the stand ( 4 ) attached and the attached to the support button ( 11 ) its own Clamping table ( 9 ) is assigned to the object to be copied.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the two spaced-apart clamping tables ( 2 , 9 ) are mutually aligned taking into account the height adjustment between the button ( 11 ) and tool ( 18 ).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the support ( 10 ) carrying the button ( 11 ) is controlled in its movement synchronously and equally sensibly to the longitudinal movement of the slide ( 5 ).

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the push button ( 11 ) carrying support ( 10 ) is synchronously controlled in its movement and against sensible to the longitudinal movement of the slide ( 5 ).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the carriage ( 5 ) and the push button ( 11 ) carrying support ( 10 ) are driven by the same drive unit ( 12 ).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that for driving the carriage ( 5 ) and for driving the support ( 10 ) threaded spindles ( 13 , 16 ) are provided which with toothed belts ( 14 , 15 ) or the like with the output shaft of a motor ( 12 ) provided in the stator ( 4 ) are coupled.

8. The device according to claim 7, characterized in that the two with the same speed driven spindles ( 13 , 16 ) have the same or against sensible threads of the same pitch.

9. The device according to claim 8, characterized in that the support ( 10 ) associated with the threaded spindle ( 16 ) with the drive motor ( 12 ) via a switching unit allowing a reversal of direction is connected to the drive.