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Werkzeugmaschine
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Fräsmaschine, mit auf einem Ge- triebekasten in Richtung der Spindelachsen verschiebbar angeordnetem Spindelkopf, in dem mindestens eine der Werkzeugspindeln in gleicher Richtung verschiebbar gelagert ist.
Werkzeugmaschinen dieser Bauart weisen einen grossen Arbeitsbereich des Werkzeugs auf, da nach Er- i Schöpfung der Verschiebbarkeit des Spindelkopfes die Werkzeugspindel selbst aus dem Spindelkopf gescho- ben werden kann. Derartige Maschinen sind wegen der Zustellmöglichkeit des Werkzeugs in Richtung der
Werkzeugspindelachse auch als Bohrmaschine zu verwenden.
Bei hohen Anforderungen an Zerspanungsleistung oder Arbeitsgenauigkeit ist ein mechanischer Vor- schub erforderlich. Der Vorteil eines grossen Arbeitsbereiches ist aber bei den bekannten Maschinen für die
Bohrarbeiten wieder zunichte gemacht worden, weil entweder nur der Spindelkopfvorschub oder nur der
Werkzeugspindelvorschub mechanisch angetrieben wird.
Die erfindungsgemässe Werkzeugmaschine vermeidet diese nachteilige Beschränkung des Arbeitsbe- reiches dadurch, dass zum Zweck des maschinellen Vorschubes sowohl des Spindelkopfes als auch der Werk- zeugspindel ein gemeinsamer Vorschubmotor eine axial unverschiebbar im Getriebekasten gelagerte Mut- ter antreibt, die eine als Zugstange ausgebildete, im Spindelkopf drehbar und axial unverschiebbar gela- gerte Gewindespindel umschliesst, welche ihrerseits mit dem Vorschubmechanismus der verschiebbaren
Werkzeugspindel über Getriebemittel verbunden ist. Die Gewindespindel trägt drehfest, aber axial ver- schiebbar eine Klauenmuffe, die sich wahlweise durch ein Schaltgestänge mit der Mutter oder mit dem
Getriebegehäuse kuppeln lässt.
Durch diese Ausbildung der Maschine ergibt sich als weiterer Vorteil, dass im allgemeinen mit dem
Spindelkopfvorschub allein gearbeitet werden kann, wobei die Werkzeugspindel verhältnismässig starr im
Spindelkopf gelagert bleibt. Nur wenn durch ungünstige Form des zu bearbeitenden Werkstückes der Spin- delkopf nicht nahe genug an das Werkstück herangeführt werden kann, wird man den Spindelvorschub ein- setzen, wobei die Genauigkeit der Bearbeitung mit der Länge des ausgefahrenen Spindelteiles abnimmt.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist die verschiebbare Werkzeugspindel drehbar und axial unverschiebbar mit einer zweiten Mutter verbunden, die ihrerseits drehfest, jedoch axial verschiebbar am
Spindelkopfgehäuse geführt ist und eine antreibbare, zweite Gewindespindel umschliesst.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des in den Zeichnungen dargestell- ten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen. Es zeigen Fig. l eine Fräsma- schine in Ansicht, Fig. 2 die gleiche Maschine in Draufsicht, Fig. 3 den Spindelkopf dieser Fräsmaschine im Längsschnitt, Fig. 4 eine andere Schlittenanordnung, Fig. 5 schematischer Querschnitt durch den Ge- triebekasten.
Ein Maschinenständer 10 ist an seiner waagrechten oder geneigten (Fig. 4) Oberseite mit horizontalen
Führungen 12 versehen, in welchen ein mit Aufspann-Nuten 14 versehener Werkstückschlitten 16 ver- schiebbar geführt ist. Er kann durch nicht gezeigte Antriebselemente maschinell oder durch das Handrad 18 bewegt werden.
An der senkrechten Seitenfläche des Maschinenständers 10 ist eine sich in waagrechter Richtung und parallel zu den Führungen 12 erstreckende schwalbenschwanzförmige Führung 20 vorgesehen, in welcher
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ein mit einer entsprechenden Führungsnut 22 ausgestatteter Support 24 verschiebbar ist. Unterhalb der Füh- rung-20 ist am Ständer 10 eine parallel zu der Führung 20 verlaufende Unterstützungsfläche 26 ausgebil- det, mit der eine Gegenfläche 28 des Supports 24 zusammenwirkt.
In einer T-förmigen, senkrecht verlaufenden Führungsnut 30 des Supports 24 ist ein mit einer entspre- chenden Führung 26 ausgerüsteter Getriebekasten 32 verschiebbar geführt. In bzw. am Getriebekasten 32 sind die nicht näher dargestellten Antriebs, Steuer- und Schaltmittel bekannter Art und Wirkung unterge- bracht.
Auf der Oberseite des Getriebekastens 32 ist ein Spindelkopf 34 in einer waagrechten, zu den Führung gen 12 und 20 normalen, schwalbenschwanzförmigen Führung 36 verschiebbar geführt.
Der Spindelkopf 34 enthält zwei Werkzeugspindeln 38 und 40. Die Spindel 38 ist in einer Büchse 42 axial unverschiebbar gelagert und mit einer Festspannvorrichtung 44 für das Werkzeug versehen.
Die Spindel 40 ist axial verschiebbar in einer Büchse 46 und diese ihrerseits drehbar in einer weiteren
Büchse 48 gelagert. Die Büchse 46 trägt ein Zahnrad 50. Durch Keile 52, welche die Büchse 46 durchdrin- gen und in Nuten 54 der Spindel 40 eingreifen, ist das Zahnrad 50 mit der Spindel 40 drehfest verbunden.
Das Zahnrad 50 steht in Eingriff mit einem Zahnrad 56, welches drehfest durch einen Keil 58 mit der
Spindel 38 verbunden ist und über das untere Ende des Spindelkopfes 34 hinaus in den Bereich des Getrie- bekastens 32 ragt, wo es in Eingriff mit dem Zahnrad 60 steht. Die Breite des Zahnrads 60 ist so bemes- sen, dass das Zahnrad 58 über den ganzen Verschiebebereich des Spindelkopfes 34 mit ihm in Eingriff bleibt. Es ist über ein Zahnrad 62 mit dem nicht näher dargestellten Antriebsgetriebe 64 verbunden.
Von einem im Getriebekasten 32 befindlichen, nicht näher dargestellten Vorschubgetriebe 68 wird über Zahnräder 70,72 und 74 eine in eine Hohlspindel auslaufende Mutter 76 angetrieben, welche axial unverschiebbar im Getriebekasten 32 gelagert ist und eine als Zugstange ausgebildete, im Spindelkopf drehbar und axial unverschiebbar gelagerte Gewindespindel 78 umschliesst. Auf der Gewindespindel 78 sitzt durch den Keil 80 drehfest mit ihr verbunden ein Kettenrad 82, das durch eine Kette 84 mit einem Kettenrad 86 in Verbindung steht. Das Kettenrad 86 ist mit einem Keil 88 drehfest auf einer Gewindespindel 90 befestigt, welche axial unverschiebbar im Spindelkopf 34 gelagert ist. Auf der Spindel 90 sitzt eine Mutter 92, welche durch einen Lappen 94 unverdrehbar in einem Schlitz 96 des Spindelkopfes 34 geführt ist.
Die Mutter 92 ist drehbar, jedoch axial unverschieblich mit der Werkzeugspindel 40 verbunden.
Auf der Gewindespindel 78 sitzt axial verschieblich, jedoch durch den Keil 98 drehfest mit ihr verbunden, eine Klauenmuffe 100, welche durch einen Schalthebel 102 entweder mit an der Mutter 76 angebrachten Klauen oder mit Klauen. einer am Getriebekasten 32 angebrachten Platte 104 in Eingriff gebracht werden kann. Die Spindel 78 ist durch einen Faltenbalg 106 geschützt.
Der hohlspindelartige Teil 108 der Mutter 76 trägt ein Kegelrad 11 0, Fig. 5), welches tiber ein Kegelrad 112 mit einem Handrad 114 in Verbindung steht.
Bei ausgeschaltetem Vorschub kann der Spindelkopf 34 durch Klemmittel 116in den Führungen 36 festgeklemmt werden.
Um den Vorschub des Spindelkastens 34 einzuschalten, wird die Klauenmuffe 100 durch den Schalthebel 102 mit der Platte 104 gekuppelt und dadurch arretiert. Dierotierende Mutter 76 verursacht je nach Drehrichtung eine axiale Verschiebung der Gewindespindel 78 und des mit dieser axial unverschiebbar gekuppelten Spindelkastens 34.
Soll der Vorschub der Werkzeugspindel 40 betätigt werden, so wird die Klauenmuffe 100 und dadurch die Gewindespindel 78 drehfest mit der Mutter 76 verbunden. Die Drehbewegung der Mutter wird über den Kettentrieb 82, 84, 86 auf die Gewindespindel 90 übertragen, welche die drehfest geführte Mutter 92 und damit die Werkzeugspindel 40 je nach Drehsinn verschiebt.
Bei Fräsarbeiten wird der Vorschub ausgeschaltet und die Kraftquelle vom Getriebe 68 getrennt, so dass eine Einstellung des Spindelkastens 34 bzw. der Spindel 40 durch das Handrad 114 erfolgen kann. Für Fräsarbeiten ist besonders die zusätzliche, unverschiebbare und kräftig ausgebildete Werkzeugspindel 38 geeignet, die mit einer Festspannvorrichtung 44 für das Werkzeug ausgerüstet ist.
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