Verfahren zur Erhöhung der Arbeitsgenanigkeit bei spanabhebenden Werkzeugmaschinen. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Erhöhung der Arbeits genauigkeit bei spanabhebenden Werkzeug maschinen, durch welches eine erheblich grö ssere Genauigkeit der erzeugten Werkstü-eke und infolge des Wegfalles der bisher erfor derlichen Nachbehandlung derselben eine be deutend grössere Wirtschaftlichkeit der Ar beit erzielt wird.
Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht darin, dass das Bild des in der Werkzeugmaschine eingespannten Ar beitsstückes vergrössert auf eine Bildfläche geworfen wird und dort mit der vorge schriebenen Form verglichen wird.
Die Erfindung betrifft im weiteren eine zur Durchführung des Verfahrens dienende Einrichtung, die sich dadurch auszeichnet, dass an einer Werkzeugmaschine eine Bild wurfeinrichtung derart angeordnet ist, dass die Bildfläche sich unmittelbar vor dem die Maschine bedienenden Arbeiter befindet. Falls das Werkstück während der Bearbei- tung so bewegt wird, dass die herzustellende Begrenzungslinie ihre Lage ändert, wird bei Verwendung einer vergrösserten Vorlage diese durch geeignete Mittel in derselben Weise be wegt.
Falls zum Beispiel das Arbeitsstück in einer Drehvorrichtung eingespannt ist und während der Bearbeitung um eine zur Achse .der Bildwurfeinrichtung parallele oder mit ihr übereinstimmende Achse gedreht wird, wie das zum Beispiel bei der Herstellung von.
Stanzwerkzeugen häufig .der Fall ist, ver wendet man vorteilhaft eine Bildfläche, wel che um den auf sie geworfenen Mittelpunkt der Einspannvorrichtung gedreht wird, wo bei sie durch geeignete Übertragungsmittel zwangsläufig mit .der Einspaunvorrichtung des Arbeitsstückes gekuppelt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel einer zur Ausübung des erfindungs gemässen Verfahrens geeigneten Einrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 die Vorderansicht und Fig. 2 die Seitenansicht der mit einer Bildwurfeinrichtung ausgerüsteten Werk zeugmaschine, und Fig. 3 das auf der Bildfläche erzeugte Bild eines Arbeitsstückes.
Auf dem Ständer 1 der Maschine ist ein (.Auerschlitten 2 gelagert, der seinerseits einen in der Höhe verstellbaren Schlitten<B>3</B> führt, welcher auf einem weiteren wagrecht ver schiebbaren Schlitten 4 die Werkzeugspindel 5 und den sie antreibenden Motor 6 trägt. Handräder 7, 8 und 9 dienen zur Verschie bung der drei genannten Schlitten. Eine zweite, mit erhöhter Geschwindigkeit lau fende Arbeitsspindel l0 dient zum Aufsetzen von Schleifwerkzeugen.
An dem Ständer 1 ist ferner eine Konsole 11 befestigt, welche einen drehbaren Tisch 12 für das Arbeits stück 1<B>,</B>3 trägt. Ein Handrad 14 ermöglicht eine Drehung des Tisches 12. An .dieser Kon sole ist ausserdem eine Platte 15 befestigt, welche als Bildfläche beziehungsweise zur Aufnahme einer Zeichnung 16 dient. Über der Platte ist als Lichtschutz eine Haube 17 angebracht, die zugleich einen gegenüber der Platte 15 eingebauten Spiegel 18 trägt.
An der Vorderseite dieser Platte sitzt ferner ein Arm 19, der eine- Lichtquelle 2@0 und ein Linsensystem 2:1 der Bildwurfeinrichtung trägt, deren Achse mit der Drehachse des Tisches 12 genau zusammenfällt.
Diese Licht quelle beleuchtet die ebene Oberfläche des Arbeitsstückes 13, dessen Bild von dem Ob jektiv 21 über den Spiegel 18 auf die von der Platte 15 gebildete Bildfläche geworfen wird, die sich unmittelbar vor dem die Ma schine bedienenden Arbeiter befindet. Der Träger 22 der Bildfläche und des Armes 19 ist an der Konsole 11 in der Höhe verstellbar gelagert um den Gebrauch von Objektiven ver schiedener Brennweite, welche zur Erzielung verschiedener Bildgrössen notwendig sind,
zu ermöglichen. Hierzu dienen das Handrad 23 und die feststellbaren Knebel 24. Ausserdem ist die Fassung der Objektive selbst zum Zwecke der Scharfeinstellung axial verstell bar. An den untern Enden der den Tisch 12 bezw. die Platte 1.5 tragenden Wellen sind Rollen 2,5, 26 gleichen Durchmessers befe stigt, welche durch ein Drahtseil oder eine Kette 27 miteinander gekuppelt sind, so dass sie sich um gleiche Winkel drehen.
Dabei ist ,die Anordnung so getroffen, dass sich die Bildfläche 1,5 um den auf sie geworfenen Mittelpunkt der Werkstückbewegung dreht.
Die,dargestellte Maschine wird in folgen der Weise benützt: Auf dem Tisch 12 wird im Lichtkegel der Bildwurfeinrichtung das Arbeitsstück, zum Beispiel ein Stempel 13, eingespannt und zugleich auf der Platte 15 eine Zeichnung befestigt, welche den ge wünschten Umriss des Stempels anzeigt. Falls das Werkstück vorgearbeitet ist, muss sich sein vergrössertes Spiegelbild, das mittelst des Handrades 2,3 scharf eingestellt wird, mit der Zeichnung so .decken, .dass überall die vorge sehene Bearbeitungszugabe vorhanden ist.
Dann wird das in der Spindel 5 eingesetzte Fräswerkzeug mit Hilfe der Handräder 7 bis 9 an das Werkstück hinbewegt und soviel Werkstoff abgearbeitet, dass das Spiegelbild dieser Stelle sich genau mit der Zeichnung deckt, aber, falls noch eine Bearbeitung mit Schleifwerkzeugen vorgesehen ist, dasselbe .nur noch wenig überragt.
Dann wird das Werkstück und zugleich die Vorlage mittelst des Handrades 14 weitergedreht und das Werkzeug so gesteuert, dass sich der ge- wünschte Umriss ergibt, was auf der Bild fläche mit grosser Genauigkeit überwacht werden kann.
Das Schleifen erfolgt in der selben Weise, nur mit dem Unterschied, dass das Werkzeug in der schneller laufenden Spindel 10 eingesetzt ist, und dass das Werk stück bis zur absoluten Übereinstimmung mit der Zeichnung bearbeitet wird.
Das beschriebene Verfahren gibt die Möglichkeit, Arbeitsstücke jeder Art auf der spanabhebenden Werkzeugmaschine vollkom men fertigzustellen, weil die Bearbeitung mittelst Fräs- und Schleifwerkzeugen mit grösster Genauigkeit durchgeführt werden kann und die bisher erforderliche Nacharbeit von Hand überflüssig wird. Auch ist die An- fertigung eines Modelles nicht nötig, denn es kann ohne weiteres nach einer auf der Bild fläche aufgespannten Zeichnung gearbeitet werden.
Process for increasing the accuracy of work in cutting machine tools. The subject of the present invention is a method for increasing the working accuracy in metal-cutting machine tools, by means of which a considerably greater accuracy of the workpieces produced and, due to the elimination of the previously necessary post-treatment, a significantly greater economic efficiency of the work is achieved.
The method according to the invention consists in that the image of the workpiece clamped in the machine tool is thrown enlarged onto an image surface and is compared there with the prescribed shape.
The invention further relates to a device used to carry out the method, which is characterized in that an image projection device is arranged on a machine tool in such a way that the image surface is located directly in front of the worker operating the machine. If the workpiece is moved during processing in such a way that the boundary line to be produced changes its position, when an enlarged template is used, it is moved in the same way by suitable means.
If, for example, the work piece is clamped in a rotating device and is rotated during processing about an axis parallel to or coinciding with the axis of the image projection device, as is the case, for example, in the manufacture of.
Punching tools are often the case, it is advantageous to use an image surface which is rotated around the center of the clamping device thrown onto it, where it is inevitably coupled to the workpiece's clamping device by suitable transmission means.
In the drawing, an exemplary embodiment of a device suitable for exercising the method according to the invention is shown schematically, namely: FIG. 1 shows the front view and FIG. 2 shows the side view of the machine tool equipped with an image projection device, and FIG. 3 shows the image surface generated image of a workpiece.
On the stand 1 of the machine there is an outer slide 2, which in turn guides a height-adjustable slide 3 which, on another horizontally displaceable slide 4, carries the tool spindle 5 and the motor 6 that drives it Handwheels 7, 8 and 9 are used to move the three mentioned carriages, and a second work spindle 10 running at increased speed is used to place grinding tools.
A console 11, which carries a rotatable table 12 for the work piece 1, 3, is also attached to the stand 1. A handwheel 14 enables the table 12 to be rotated. A plate 15 is also attached to this console, which serves as a picture surface or to accommodate a drawing 16. A hood 17 is attached above the plate as a light protection, which at the same time carries a mirror 18 installed opposite the plate 15.
On the front of this plate there is also an arm 19 which carries a light source 2 @ 0 and a lens system 2: 1 of the image projection device, the axis of which coincides exactly with the axis of rotation of the table 12.
This light source illuminates the flat surface of the workpiece 13, the image of which is projectively thrown from the Ob 21 via the mirror 18 onto the image area formed by the plate 15, which is located immediately in front of the worker operating the machine. The support 22 of the image area and the arm 19 is mounted on the console 11 adjustable in height to allow the use of lenses of different focal lengths, which are necessary to achieve different image sizes,
to enable. The handwheel 23 and the lockable toggle 24 are used for this purpose. In addition, the mount of the lenses themselves can be axially adjusted for the purpose of focusing. At the lower ends of the table 12 respectively. the plate 1.5 supporting shafts are rollers 2.5, 26 of the same diameter BEFE Stigt, which are coupled to one another by a wire rope or a chain 27 so that they rotate by the same angle.
The arrangement is such that the image surface 1.5 rotates around the center point of the workpiece movement projected onto it.
The machine shown is used in the following way: The workpiece, for example a stamp 13, is clamped on the table 12 in the light cone of the image throwing device and a drawing is attached to the plate 15 which shows the desired outline of the stamp. If the workpiece has been pre-machined, its enlarged mirror image, which is set in focus using the handwheel 2, 3, must match the drawing so that the intended machining allowance is present everywhere.
Then the milling tool used in the spindle 5 is moved towards the workpiece with the help of the handwheels 7 to 9 and so much material is processed that the mirror image of this point exactly matches the drawing, but the same, if processing with grinding tools is still planned. only slightly towered above.
Then the workpiece and at the same time the template are rotated further by means of the handwheel 14 and the tool is controlled in such a way that the desired outline results, which can be monitored with great accuracy on the image area.
The grinding takes place in the same way, with the difference that the tool is used in the faster running spindle 10, and that the work piece is machined to the absolute agreement with the drawing.
The method described gives the possibility of completing workpieces of any kind on the cutting machine tool, because the machining by means of milling and grinding tools can be carried out with great accuracy and the previously required manual rework is superfluous. The production of a model is also not necessary, because one can easily work from a drawing stretched on the picture surface.