Koordinaten-Bohrmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine Koordinaten-Bohrmaschine mit zwei Schlit ten, welche zum Einstellen der gegensei tigen Lage von Bohrspindelachse und Werk stück nach Reehtwinkelkoordinaten in senk rechten Richtungen zueinander verschiebbar sind. Als Koordinaten-Bohrmaschine wird allgemein eine solche Bohrmaschine bezeich net, auf welcher um bestimmte Massabstände voneinander entfernt anzubringende Bohrun gen in das Werkstück ohne Anreissen oder Benutzung einer Bohrlehre unmittelbar nach der Zeichnung mit hoher Lagegenauigkeit gebohrt werden können.
Für das Einstellen der Schlitten von Koordinaten-Bohrmaschinen sind Verstell und iNTessmittel vielfacher Art gebräuchlich. Es ist bekannt, diese Schlitten mit Hilfe von Mikroskopen, welche mit Längenmassstäben zusammenwirken, ohne Schnellverstellein- richtungen einzustellen. Hierbei wird zwar eine hohe Einstellgenauigkeit erreicht, je doch beansprucht das Einstellen verhältnis mässig viel Zeit. Man hat auch schon für die Schlitten von Koordinaten-Bohrmaschi- nen Schnellverstelleinrichtungen, etwa einen Elektromotor, vorgesehen.
Hierbei wur den jedoch zum Feineinstellen keine llZikros- kope benutzt, vielmehr wurde eine Gewinde spindel in Verbindung mit Messtrommel und Nonius zur Genauigkeitseinstellung ange wendet. Nun ist an und für sich schon eine Gewindespindel kein für die Dauer verläss lich genaues Verstellorgan, da sie Verschleiss und mechanischen Beanspruchungen unter worfen ist.
Diese ungünstigen Erscheinungen werden aber durch die Kupplung mit einem Kraftantrieb noch verstärkt, so dass eine derart ausgebildete Koordinaten-Bohrma- schine zwar rasche Einstellzeiten ermöglicht, jedoch sehr bald nicht mehr die geforderten hohen Genauigkeitsansprüche zu erfüllen vermag.
Es ist ferner bereits ein in zwei senk recht zueinander stehenden Richtungen ein stellbarer Werkstückschlitten bekannt, der auf einem besonderen Bett untergebracht einer beliebigen Bohrmaschine beigeordnet werden kann. Das Verstellen des Schlittens erfolgt durch Elektromotor und seine Still setzung vermittelst elektrischer Kontaktan schläge, von denen jeweils der eine an dem über einem Längenmassstab einstellbaren No- nius und der andere am Schlitten befestigt ist. Das Einstellen des Nonius -erfolgt von Hand mit Hilfe eines Vergrösserungsglases.
Das Stillsetzen des Schlittens auf genauen Massabstand gelingt hierbei jedoch nicht mit der erforderlichen Genauigkeit, weil die dem Schlitten innewohnende Bewegungsenergie bestrebt ist, ihn noch weiter zu bewegen. Das Einstellen des Massabstandes durch Nonius aber muss als unzulänglich angesehen wer den.
Die Erfindung erstrebt nun, durch eine geschickte Vereinigung verschiedener bei den beschriebenen Ausführungen jeweils für sich bekannten Mess- und Verstellmittel eine Schlitteneinstellvorrichtung zu schaffen, wel cher die Vorzüge der bekannten Ausfüh rungen anhaften, ohne dass ihre Nachteile in Erscheinung treten können.
Erfindungsgemäss ist zum raschen Ver stellen der Schlitten auf ungefähren Massab stand eine Schnellverstelleinrichtung und zum anschliessenden Feineinstellen derselben auf genauen Massabstand für jeden Schlitten ein Längenmassstab und ein auf denselben gerichtetes Mikroskop vorgesehen.
Auf diese Weise gelingt es, die Schlitten bei geringstem Zeitaufwand, doch mit gröss ter Genauigkeit auf den beabsichtigten Mass abstand einzustellen.
In der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht der Koordi- naten-Bohrmaschine; Fig. 2 ist eine Vorderansicht nach Fig. 1, und Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Bedie nungsstand; Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung den Antrieb für den nach Rechtwinkel- Koordinaten verstellbaren Werkstückschlit- ten, und Vig. 5 zeigt im Schema die Anordnung der optischen Geräte für die Feineinstellung des Schlittens;
Fig. 6 ist ein Querschnitt durch den Werkstückschlitten mit Unterschlitten und Maschinenbett.
Die dargestellte Koordinaten-Bohrma- schine besitzt im wesentlichen den folgenden Aufbau: Auf dem Maschinenbett 1 erhebt sich der Vertikalständer 2, welcher an seinem obern Teil den höhenverstellbaren Bohrkopf 3 trägt. Der Antrieb der Bohrspindel 4 erfolgt durch einen in dem Ständer 2 untergebrach ten, nicht sichtbaren Elektromotor über ein in dem Getriebekasten 5 befindliches Ge triebe in verschiedenen Geschwindigkeits stufen. Auf dem Maschinenbett 1 ist auf zwei Flachführungen 6, 7 mit rollender Rei bung und der Gradführung 8 mit gleitender Reibung der Unterschlitten 9 quer verschieb bar.
Er besitzt auf seinem obern Teil Längs führungen 10, 11, 12 in der gleichen Aus bildung, jedoch um<B>90'</B> versetzt, auf denen der das Werkstück aufnehmende Schlitten 13 verschiebbar geführt ist. Der Schlitten 13 kann somit nach Rechtwinkel-Koordina- ten eingestellt werden.
Die Einstellung der Werkstückschlitten 9, 13 geschieht auf folgende Art: In dem am vordern Teil des Maschinen- bettes, das heisst am Bedienungsstand, be findlichen Gehäuse 14 ist das Antriebsorgan für die Schlittenverstellung, sowie ein noch näher zu beschreibendes, als Hilfsvorrich tung dienendes Geschwindigkeitswechselge triebe untergebracht. Ferner sind auf dem Gehäuse 14 Schalthebel und die zur Über wachung der Schlittenbewegungen vorge sehenen verschiedenen Hilfseinrichtungen an geordnet.
Der Antriebsmotor 15 für die rasche Grobverschiebung der Schlitten treibt über ein Schneckengetriebe 16, 17 auf ein Geschwindigkeitswechselgetriebe. Während bei den bisher bekannten Koordinaten-Bohr- maschinen mit selbsttätiger Bewegung der Schlitten das Antriebsorgan eine stets gleich bleibende Geschwindigkeit auf die Schlitten überträgt, können nunmehr durch die Ein ordnung eines Wechselgetriebes verschiedene Schlittengeschwindigkeiten erzielt werden, so dass zum. Beispiel auch Fräsarbeiten aus geführt werden können.
Das dargestellte Wechselgetriebe besteht aus den Zahnrädern 18, 19, welche auf der mittels Handgriff 20 längs verschiebbaren Welle 21 sitzen und den Rädern 22, 25. Das die Welle 21 an treibende Schneckenrad ist drehbeweglich. aber axial unverschieblich, gelagert. In der in der Zeichnung angegebenen Getriebestel lung ist das Zahnrad 18 mit dem Zahnrad 22 in Eingriff gebracht, welches auf der un- verschieblich gelagerten Welle 23 sitzt. Auf der Welle 23 sitzen ferner auf einer gemein samen Nabe die Zahnräder 24 und 25. Das Zahnrad 25 trägt auf seiner Stirnseite Kupp lungsklauen 26, die mit den Gegenklauen einer auf der von der Welle 23 getrennten Welle 27 sitzenden Kupplungsmuffe 28 in Eingriff gebracht werden können.
Die Welle 27 ist mit Keilnuten versehen, so dass sich die Antriebsschnecke 28a je nach den Stel lungen des Unterschlittens darauf verschie ben kann. Die Schnecke 28a steht mit einem Schneckenrad 29 in Eingriff. Dieses sitzt auf der Welle 30, welche in dem Unter schlitten 9 gelagert ist und an ihrem obern Ende ein Zahnritzel 31 trägt, das mit der mit dem Werkstückschlitten 13 verbundenen Zahnstange 32 in Eingriff steht.
Das Zahn rad 24 kämmt mit einem in dem Gehäuse 14 unverschieblich gelagerten, auf der Welle 35 frei drehbaren Zahnrad 33, welches an seiner Stirnseite Kupplungsklauen 34 be sitzt, die mit den Gegenklauen einer mit der Welle 35 auf Drehung verbundenen, ver schiebbaren Schaltmuffe 36 in Eingriff ge bracht werden können. Die Welle 35 bewirkt die Bewegung des Schlittens 9, indem sie über ein Schneckengetriebe 37, 38 und ein Zahnstangengetriebe 39, 40 auf den Unter schlitten 9 treibt. Das Schneckenrad 38 ist auf einer im Maschinenbett 1 gelagerten Welle 41 befestigt, die gleichzeitig das mit der Zahnstange 41) in Eingriff stehende Zahnritzel 39 trägt.
Die Bewegung der Schlitten 9, 13 kann nach Belieben gleich zeitig oder getrennt voneinander erfolgen, je nach der Stellung der durch die Schalt hebel 42, 43 zu betätigenden Kupplungs muffen 28, 36.
Bei der gezeichneten Getriebestellung er folgt die Schlittenbewegung mit langsamer Geschwindigkeit. Wird das Zahnrad 19 durch Verschieben der Welle 21 mit dem Zahnrad 25 in Eingriff gebracht, so erfolgt die Schlittenverstellung im schnellen Gang. VerschiedeneGeschwindigkeiten können durch Auswechseln der Zahnräder 18, 22 erreicht werden.
Auf den Antriebswellen 27, 35 für die Bewegung der Schlitten sitzen die Kegel räder 44 bezw. 45, welche über Kegelrad- trieblinge die Zählwerke Z1 und Z2, welche als Anzeigegeräte für die Grobverschiebe- strecken der Schlitten dienen, in Betrieb setzen.
Das Zählwerk Z1 wird von dem Kegelrad 44 über die Kegelradtrieblinge 46, 47, 48 betätigt und das Zählwerk ZZ von dem Kegelrad 45 über die Kegelradtrieb- linge 49, 50, 51. Die Zählwerke sind am Be dienungsstand angeordnet. Zur Bestimmung der Schlittenverschiebungen sind ferner Längenmassstäbe 52 und 53 vorgesehen, wo bei auf jeden Massstab ein Mikroskop ge richtet ist. Der Massstab 52 ist für den Schlitten 13, der Massstab 53 für den Schlit ten 9 da.
Das optische Teilbild der Längenmass stäbe wird unter Zuhilfenahme einer Be leuchtungseinrichtung über Linsen und Pris men, die in den Gehäusen 54a bezw. 55a untergebracht sind, in das Sehfeld des Oku lars 54 bezw. 55 übermittelt. Der Strahlen gang geht dabei durch die Rohre 54b bezw. 55b. Diese letzteren können jedoch auch fort gelassen werden. Der Strahlengang geht dann von dem im Gehäuse 54a befindlichen -Ob jektiv unmittelbar durch den Raum in das Okular 54 und bei der andern optischen Ein richtung von 55a nach 55.
Die Längenmass stäbe sind in dem gezeigten Beispiel von zy lindrischer Gestalt; sie sind drehbeweglich, jedoch axial unverschiebbar gelagert und be sitzen eine schraubenlinienförmige Teilung auf dem Zylindermantel. Die Feineinstellung des Massstabes 52 wird von dem Kordelgriff 56 aus durch Drehen vorgenommen, wobei naturgemäss die schraubenlinige Teilung in axialer Richtung wandert, ohne dass sich der Massstabkörper verschiebt.
Der Einstellvor gang der Schlitten 9, 13 ist wie folgt: Eine Teillinie des Massstabes 52 wird beim Verstellen des Schlittens 13 zunächst mit dem Strichbild des zugehörigen optischen Gerätes zur Deckung gebracht, und zwar durch Drehen des Massstabes. Alsdann wird, sofern der einzustellende Massabstand Mass bruchteile besitzt; der Massstab um diese Bruchteile gedreht. Zur Bestimmung dieser Massbruchteile (zehntel bis tausendstel Milli meter) dient eine auf dem Massstab sitzende Messtrommel 57, die mit einem Nonius zu sammenwirkt.
Nun wird der Antriebsmotor 15 mittels des ebenfalls am Bedienungsstand angeordneten Drehschalters 58 eingeschaltet und der Schlitten 13 über das beschrie bene Getriebe in der Längsrichtung grob verschoben. Das Zählwerk gibt dabei, wie gesagt, die grobe Verschiebestrecke an. Der Schlitten wird auf das ungefähre Sollmass bewegt und dann die Feineinstellung von Hand durch das auf der Schneckenwelle 15a sitzende Handrad 59 vorgenommen. Der Schlitten befindet sich auf genauem Massab stand, sobald sich das Strichbild der opti schen Einrichtung wieder mit. der Teilung des Massstabes in Deckung befindet.
Die Einstellung des Schlittens 9 geht analog vor sich. Die Okulare 54 und 55 der optischen Geräte sind . ebenso wie die Zähl werke Z' und Z2 am Bedienungsstand ange ordnet. Alle für die Schlitteneinstellung massgeblichen Organe sind somit in dem vor der Maschine angeordneten Gehäuse 14 zu einer Bedienungseinheit zusammengefasst, Der Bedienungsmann beherrscht also von einem Standort aus sämtliche Einstellphasen der Schlitten.
Die Kordinaten - Bohrmaschine könnte auch so ausgebildet sein, dass - der Werk stückschlitten auf Führungen des Maschinen- bettes verschiebbar ist, während der dar- über befindliche Bohrspindelschlitten auf Führungen eines am Werkzeugständer ange ordneten Quersupports senkrecht zur Bewe gungsrichtung des Werkstückschlittens ein stellbar ist.
Bei einer solchen Maschine ist sowohl für den Werkstückschlitten; als auch für den Bohrspindelschlitten eine Schnellver- stelleinrichtung, ein Längenmassstab mit Mikroskop, sowie gegebenenfalls ein An zeigegerät zum Bestimmen der ungefähren Verschiebestrecke vorgesehen.