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Werkzeugmaschine
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere zum Fräsen, Bohren od. dgl., mit einer Aufspannfläche für das oder die Arbeitsstücke und mindestens zwei mit Weikzeugspindelnausgerüsteten Bearbeitungseinheiten,
Die Werkzeugmaschinen dieser Art hat man bislang derart aufgebaut, dass die 13earbeitungscinheiten während der Bealbeitungunbeweglich sind und der erforderliche Vorschub zwischen Werkzeug und Arbeitstück durch Verschiebung des Aufspanntisches gegenüber den feststehenden Bearbeitungseinheiten erzielt wird. Dieser Aufbau weist jedoch mannigfaltige Nachteile auf.
Zunächst einmal lassen sich mit Hilfe der verschiedenen Bearbeitungseinheiten nur solche Stellen am Arbeitsstück bearbeiten, die in einer und derselben Richtung, nämlich der Vorschubrichtung des Aufspanntisches liegen und gleiche Vorschubgeschwindigkeit zulassen. Sobald dagegen Stellen verschiedener Länge zu bearbeiten sind, z. B. eine durchgehende und eine durch Vorsprünge unterbrochene Ausfräsung, stellt sich der Nachteil ein, dass zur Umschaltung der betreffenden Bearbeitungseinheit dip Bearbeitung an beiden Einheiten unterbrochen werden muss.
Hieraus resultiert ein erheblicher Zeitverlust.
Es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil der bekannten Werkzeugmaschinen zu vermeiden. Erfindungsgemäss ist die Arbeitsstück-Aufspannfläche an einem während der Bearbeitung unbeweglichen Maschinenteil vorgesehen, wobei jede Bearbeitungseinheit für sich allein in drei Koordinatenrichtungen ge- genüber der Aufspannfläche verstellbar angeordnet ist. Auf diese überraschend einfache Weise können die einzelnen Bearbeitungseinheiten zu völlig verschiedenen, voneinander unabhängigen Arbeiten am stillstehenden Arbeitsstück eingesetztwerden, z. B. die erste Bearbeitungseinheit zum Fräsen eines horizontalen Längsschlitzes und die zweite Einheit zum Bohren einer senkrechten Durchgangsbohrung.
Ferner können auch die Bearbeitungseinheiten nach beliebigen Programmen selbsttätig gesteuert werden, wobei während der Umschaltung der einen Einheit die Bearbeitung durch die andere Einheit weiterlaufen kann. Auf diese Weise wird eine sinnvolle, rasche und wirtschaftliche Bearbeitung eines Arbeitsstückes durch mehrere, gleichzeitig tätige Bearbeitungseinheiten möglich.
Die erfindungsgemäss ausgestaltete Werkzeugmaschine lässt sich in verschiedenen, den jeweiligen Bc- triebsverhältnissenangepasstenAusfShrungsformen verwirklichen. Als Arbeitsstück-Aufspannfläche wird im allgemeinen eine horizontale Fläche des Maschinenständers verwendet, wobei die Bearbeitungseinheiten an einer oder auch an beiden Seiten der Aufspannfläche angeordnet sein können.
Für Be. arbeitungsfälle, die einen GleichlaufmehrererBearbeitungseinheiten zulassen, sind gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung die Bearbeitungseinheiten kuppelbar ausgebildet. Dies bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass man beispielsweise mehrere Einheiten an eine einzige Programmsteuerung anschliessen kann, wodurch eine besondere Vereinfachung in der Maschinenbedienung erzielt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Bearbeitungseinheiten derart aufgebaut, dass der Maschinenständei zur Aufspannfläche parallele, in senkrechter Ebene liegende Führungen für einen Support aufweist, der seinerseits einen höhenverstellbaren Getriebekasten trägt, in dem in der dritten Ko- ordinatenrichtung horizontal verstellbar der Werkzeugspindelträger gelagert ist. Auf diese Weise kann die Werkzeugspindel beliebig im Raum eingestellt und während der Bearbeitung in der gewählten Richtung von Hand oder auch motorisch verstellt werden.
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; Fig. lsicht und Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel in Draufsicht.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Werkzeugmaschine weist einen Ständer 10 auf, der mit seinem Fussteil auf dem Untergrund verankert ist. Auf seiner Oberseite ist eine waagrechte, langgestreckte Werkstück-
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eines Werkstückes, im Darstellungsfalle z.B. eines Gussblockes 11. Auf der rechten senkrechten Seitenfläche des Maschinenständers 10 ist eine in waagrechter Richtung sich erstreckende schwalbenschw. anzför- mige Führung lOb vorgesehen, in welcher ein mit entsprechender FUhrungsnute 12b ausgestatteter Support 12 verschiebbar ist. Unterhalb der Führung 10b ist am Ständer 10 noch eine UnterstUtzungsflache Mc ausgebildet, mit der eine Gegenfläche 12c des Supports 12 zusammenwirkt.
In einer T-förmigen, senkrecht verlaufenden Fuhrungsnute 12a des Supports 12 ist ein mit entsprechender Führung 14a ausgerüsteter Getriebekasten 14 verschiebbar geführt. In bzw. an dem Kasten 14 sind die nicht näher dargestellten Antriebs-, Steuer-und Schaltmittel bekannter Art und Wirkung untergebracht. Auf der Oberseite des Getriebekastens 14 ist ein Spindelbock 16 in waagrechter, zur Führung 10b, 12b im rechten Winkel stehender, schwalbenschwanzförmiger Führung 14b verschiebbar geführt. Im Spindelbcck 16 lagert die das Werkzeug, z. B. einen Fräser 18 tragende Spindel 20. Dieselbe wird durch Getriebemittel bekannter Art angetrieben, die im Getriebekasten 14 und im Spindelbock 16 untergebracht sind.
Als Antriebsquelle dient ein An"
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demselben zusammen mit ihrer Lagerhülse 20a herausfahrbar ist, u. zw. in einer Richtung, die parallel zu der Verschieberichtung des Spindelbockes 16 verläuft.
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und Zustellbewegungengegenüber dem Getriebekasten 14 und ein Handrad 16d zum Verschieben der Werkzeugspindel 20 gegen- über dem Spindelbock 16.
Auf der linken Seite des Maschinenständers 10 ist eine zur Führung 10b spiegelbildliche Führung 10b' vorgesehen, in welcher eine der erstbeschriebenen Einheit spiegelbildlich gleichgestaltete Bearbeitungeinheit 12', 14' und 16' angebracht ist. Auf dem Spindelbock 16'der zweiten Bearbeitungseinheit Ist noch ein abnehmbarer Bohrkopf 22 mit senkrecht stehender Bohrspindel 22a vorgesehen.
Die beschriebene Werkzeugmaschine ist demgemäss mit einem feststehendenarbeitstisch aizgeratet, dem zwei an den Tischlängsseiten angeordnete Bearbeitungseinheiten zugeordnet sind, von denen jede für sich allein in den drei Koordinatenrichtungen gegenüber dem Arbeitstisch verstellbar ist. Darstellungsgemass fräst beispielsweise der Stimfräser18 der ersten Bearbeitungseinheit einen waagrechten Schlitz an der rechten Längsseite des Arbeitsstückes 11, während zugleich sowie unabhängig davon durch den Fingerfrä- ser 22b der zweiten Bearbeitungseinheit an der oberen Fläche des Arbeitsstückes eine T-förmige Nut mit senkrechtem Auslaufloch eingearbeitet wird.
Es ist einleuchtend, dass die Zeitspanne für die Gesamtbear beitung des Arbeitsstückes bei einer derart aufgebauten Werkzeugmaschine nur durch die Zeitspanne für den längsten Bearbeitungsgang bestimmtwird. Alle bei den bekannten Maschinen unvermeidlichen, durch Umschaltung, Umspannung od. dgl. bedingten Stillstandzeiten in der Bearbeitung entfzllen hier vollkommen, so dass bei der erfindungsgemässen Werkzeugmaschine die Bearbeitung des Arbeitsstückes durch die Bearbeitungseinheiten ohne Unterbrechung und somit rasch und wirtschaftlich durchgeführt werden kann.
Der Erfindungsgedanke ist nicht auf das eben erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Man kann vielmehr den Aufbau der Werkzeugmaschine in bezug auf Anzahl der Bearbeitungseinheiten und ihre räumliche Anordnung den jeweiligen Betriebsverhältnissen anpassen. Bei der Bauart nach Fig. 3 ist beispielsweise zur Bearbeitung von sehr langen Arbeitsstücken, wie Säulen 111 cd. dgl., ein langer Arbeits- tisch 110 vorgesehen, der wie bei der ersten Ausführungsform an beiden Längsseiten waagrechte Führungen 110b, 110b' aufweist. An jeder Längsseite des Aufspanntisches sind nun zwei Bearbeitungseinheiten untergebracht, die im Aufbau den erstbeschriebenen Einheiten gleichen.
Die einander gegenüberstehenden Bearbeitungseinheiten 112, 114, 116 und 112', 114', 11G* sind dabei in der Weise getriebemässig geschaltet, dass sie mit der gleichen Geschwindigkeit und in gleicher Richtung (Pfeil A) in ihren Führungen gleiten. Die Weikzeugspindeln 120 und 120'beider 13earbeitungs- einheiten können somit derart miteinander gekuppelt sein, dass sie einen auf einem Dom 118a angebrach-
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als Gegenlager dient. Es kann aber für Arbeiten mit besonders grosser Spanabnahme auch die Spindel 120' zum Drehantrieb des Fräsersatzes 118 zusätzlich herangezogen werden.
Zur genauen Ausrichtung der beiden gegenüberstehenden Bearbeitungseinheiten ist es vorteilhaft, einen Balken 122 zu verwenden, welcher in. Führungen an den Oberseiten der beiden Spindelböcke 116, 116' eingeschoben wird und sich brückenartig über das Arbeitsstück 111 erstreckt. Der Balken 122 nimmt in zwei Lagerböcken 122a, 122b den Dom 118a beiderseits des Fräsersatzes 118 zur weiteren Abstlitzung auf. FlirBearbeitungsfälle, bei denen man dagegen die Spindelböcke 116, 116' sehr nahe aneinander stellen kann, genügen die beiden Spindeln 120, 120'allein zur Lagerung des Werkzeugs 118, 118a, so dass die erwähnten Lagerböcke am Balken 122 entfallen können.
Während die beiden gekuppelten Bearbeitungseinheiten 112, 114, 116 und 112', 114', 116'die Ober- seite des Arbeitsstückes 111 bearbeiten, fräst ein Stirnfräser 118" der dritten Bearbeitungseinheit 112",
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Nut in der linken Seite des Arbeitsstückes her (Pfeil C). Dabei arbeiten die beiden letzterwähnten Bearbeitungseinheiten unabhängig voneinander und auch unabhängig von den beiden gekuppelten Bearbeitungseinhelten.
Es sei noch abschliessend erwähnt, dass man in Sonderfällen eine vorteilhafte Ausgangsstellung zwischen Arbeitsstück und Werkzeug dadurch erreichen kann, dass die Arbeitsstück-Aufspannfläche nicht unmittelbar am Maschinenständer, sondern auf einer ihm gegenüber verschiebbaren und während der Bearbeitung feststellbaren Aufspannplatte angebracht wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Werkzeugmaschine, insbesondere zum Fräsen, Bohren od. dgl., mit einer Aufspannfläche für das oder die Arbeitsstücke und mindestens zwei mit Werkzeugspindeln ausgerüsteten Bearbeitungseinheiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsstück-Aufspannfläche (10a) an einem während der Bearbeitung unbeweglichen Maschinenteil (10) vorgesehen ist, und dass jede Bearbeitungseinheit (16, 16') für sich allein in drei Koordinatenrichtungen gegenüber der Aufspannfläche verstellbar angeordnet ist.