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Werkzeugmaschine
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, Insbesondere zum Fräsen, Bohren od. dgl., nach
Patent Nr. 216863. mit einer Aufspannfläche für das oder die Arbeitsstücke und mindestens zwei unabhängig voneinander in drei Koordinatenrichtungen gegenüber der Aufspannfläche verstellbaren, mit Werk- zeugspindeln ausgerüsteten Bearbeitungseinheiten. Diese Maschine soll so ausgerüstet werden, dass sie zur besonders vorteilhaften Herstellung mehrfach gekrümmter dreidimensionaler Flächen durch Fräsen mit automatisch steuerbarem Werkzeug geeignet ist.
Bisher wurde eine mehrfach gekrümmte dreidimensionale Fläche sowohl im Zeilen- als auch im Umriss-Fräsverfahren gleichzeitig nur mit einem einzigen Werkzeug bearbeitet. Dadurch war es erforderlich, mit einem Werkzeug die gesamte Bearbeitungsfläche zu bestreichen, was bei grossen Flächen zur Erzielung der notwendigen Steifigkeit entweder aufwendige Portalbauweise der Maschine erfordert oder aber unverhältnismässig kräftig dimensionierte Ausleger, da die Durchbiegung derartiger Ausleger mit der dritten Potenz der Ausladung zunimmt. Mit zunehmender Fläche stiegen also die Kosten der erforderlichen Maschinen rasch an. Zu diesen hohen Maschinenkosten kam nachteilig hinzu, dass die Bearbeitung selbst grosser Werkstücke mit nur einem Werkzeug lange Bearbeitungszeiten und damit einen geringen Ausnützungsgrad der Maschinen verursachte.
Vermeidbar werden diese Nachteile durch die Ausbildung einer Werkzeugmaschine nach Patent Nr.
216863 derart, dass jede Bearbeitungseinheit unabhängig von der andern automatisch steuerbar ist, weil dadurch die zu bearbeitende Fläche des Werkstückes in mindestens zwei einander geringfügig überdekkende Teilflächen aufgeteilt und deren jede gleichzeitig von je einem. unabhängig vom ändern gesteuerten Werkzeug bearbeitet werden kann. Dieses Verfahren wird besonders vorteilhaft, wenn die zu bearbeitende Fläche in Bereiche gleichen Zerspanungsvolumens aufgeteilt wird. Dadurch ergibt sich eine optimale Verkürzung der Gesamtbearbeitungszeit.
Bei Verwendung eines Modells ist die Maschine mit einem Modelltisch und jede Bearbeitungseinheit mit einem Fühlerarm versehen, wobei der Modelltisch und die Fühlerarme derart angeordnet sind, dass jeder Fühlerarm je eine von zwei einander geringfügig überdeckenden Teilflächen eines auf dem Modelltisch befestigten Modells abtasten kann.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Anwendungsbeispiele in Verbindung mit den Ansprüchen. Es zeigen : Fig. 1 Ansicht einer erfindungsgemässen Fräsmaschine, bestehend aus zwei unabhängigen Fräseinheiten, Fig. 2 eine Draufsicht dazu, Fig. 3 eine Ansicht einer weiteren kombinierten Fräsmaschine mit Rundtisch, Fig. 4 eine Draufsicht dazu.
In Führungen 20 und 22 eines mit einer festen Aufspannfläche 14 und Spannuten 16 versehenen Ständers 12 sind Supporte 24längsverschieblich befestigt. welche in Führungen 26 und 28 senkrecht verschiebbare Getriebekästen 30 tragen. Auf diesen Getriebekästen 30 gleitet mit Führungen 32 je ein Spindelkopf 34, welcher wiederum je einen Fräskopf 36 mit Führungen 38 und einer Frässpindel 40 trägt. Auf einem Modelltisch 42 ist ein Modell 44 befestigt, das über von starren Fühlerarmen 46 getragene Fühler 47.
Steuerschränke 48 und Steuermotoren 50 die Bewegungen der Werkzeuge 52 regelt. Jedem Fühler 46 wird
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ein bestimmter Bereich des Modells 44 zugeordnet, wobei sich beide Bereiche geringfügig überdecken und zweckmässig so ausgewählt werden, dass sie gleiches Zerspanungsvolumen aufweisen. Die Bewegun- gen beider Frässpindeln erfolgen unabhängig voneinander, jedoch sind die Steuerelemente mit einer Ein- richtung versehen, die Kollisionen der Werkzeuge im Überdeckungsbereich verhindert.
Eine derartige zusätzliche Einrichtung ist nicht erforderlich bei einer Anordnung, wie sie in Fig. 3 und 4 gezeigt wird. Ein Ständer 54 ist als ebener Werkstücktisch mit Spannuten 56 ausgebildet, auf dem ein drehbarer Arbeitstisch 58 befestigt ist, welcher das Werkstück 60 trägt. In Führungen 62 und 64 sind die gleichen Supporte 24 längsverschieblich befestigt, wie sie der Ständer 12 des ersten Beispiels trägt.
An die Supporte 24 schliessen sich auch die gleichen Bauelemente an, es sind jedoch die Fräsköpfe 36 abgenommen. Die Bearbeitung des Werkstücks erfolgt durch die horizontalen Frässpindeln 66 der Spindelköpfe 34. Das Modell 68 befindet sich auf einem Drehtisch 70, welcher mit dem Arbeitstisch 58 synchron rotiert. Bei dem gezeigten Anwendungsbeispiel ist das Werkstück 60 durch eine horizontale Ebene in zwei Bearbeitungsbereiche aufgeteilt, deren jedem ein Werkzeug 72 zugeordnet ist, welches den ganzen Umfang bearbeitet. Bei anderer Form des'Werkstückes kann es sich als zweckmässig erweisen, das Werkstück durch eine senkrechte Ebene in zwei Bearbeitungsbereiche aufzuteilen. Statt einer rotierenden Bewegung führen der. Arbeitstisch 58 und der Drehtisch 70 dann eine schwingende Bewegung um wenig mehr als 180 aus.
Die Steuerung der Werkzeuge kann, statt von einem Modell über Fühler, auf andere Weise, z. B. durch Tonband oder Lochstreifen, oder aber durch Schablonen erfolgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Werkzeugmaschine nach Patent Nr. 216863, mit einer Aufspannfläche für das oder die Arbeitsstücke und mindestens zwei unabhängig voneinander in drei Koordinatenrichtungen gegenüber der Aufspannfläche verstellbaren, mit Werkzeugspindeln ausgerüsteten Bearbeitungseinheiten, dadurch gekennzeichnet, dass jede Bearbeitungseinheit (34, 36) unabhängig von der andern steuerbar ist.