Werkzeugmaschine. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine.
Die Maschine gemäss der Erfindung eignet sich vorzüglich zur Herstellung von Werk stücken, bei denen äusserste Genauigkeit in bezug auf die Dimensionen erforderlich ist und sie ermöglicht, das Werkstück kritisch zu prüfen und mit einer Wiedergabe des selben zu vergleichen, so zum Beispiel mit einer Zeichnung, während es hergestellt wird, was insofern höchst vorteilhaft ist im Ver gleich mit bis bisher angewandten Inspek- tions- und Vergleichsmethoden, als viel Zeit und Arbeit erspart wird.
Gemäss der Erfindung ist ein Projektions apparat vorgesehen, mittels welchem ein ver grössertes Bild von mindestens einem Teil der Silhouette des in Arbeitsstellung befind lichen Werkstückes auf einen der direkten Beobachtung zugänglichen Schirm geworfen ,-erden kann, so dass das Werkstück während seiner Bearbeitung beobachtet werden kann.
Auf diese Weise kann das Werkstück kritisch inspiziert und mit einem Original oder Muster, oder einer Zeichnung in grösse rem Massstab verglichen werden. zum Zweck. sowohl Ungenauigkeiten aufzudecken oder die Mengen von zu entfernendem Material zu bestimmen. als auch dem die Maschine Be dienenden beim Bewegen der -Mittel zum Be- arbeiten des Werkstückes Führung zu ertei len.
so dass ein ausserordentlich genaues Werkstück schnell und leicht hergestellt wer den kann.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in Form einer Schleifmaschine durch Fig. 1 im Aufriss und durch Fig. ? in der Seiten ansicht mit teilweisem Schnitt. während Fig. 3 die Maschine mit dem Projektions- apparat und den Schirm darstellt.
1 bezeichnet den Sockel oder da,-- Gestell der Schleifmaschine, in welchem ein Schlit ten 3 auf einer Führung ? horizontal ver- scliiebb.ir ist. Auf dein Schlitten 3 ist. wie im folgenden näher beschrieben, ein Tisch l gelagert und in verschiedene Winkelstellun gen kippbar. Dieser über den Schlitten in einem Kreisbogenweg bewegliche Tisch ist auf seiner obern Fläche vertieft (s. Fig. ?), um einen horizontal verschiebbaren Schlit ten 6 aufzunehmen, welcher selber mit einer Führung 7 versehen ist, in welcher ein an derer .Schlitten 8 im rechten Winkel zum Tisch 4 und zum Schlitten 6 durch später beschriebene Mittel verschiebbar ist.
Der Schlitten 8 trägt einen Motor 9, dessen Welle eine Schleifscheibe 1.1 oder einen Fräser an treibt. Die Schleifscheibe oder der Fräser ist direkt auf der Motorwelle befestigt. Die Schlittenführung ? bildet ein flaches Bett und ist auf einer im Sockel 1 vertikal be weglichen Säule 12 befestigt. Der Schlit ten 3 ist daher horizontal und vertikal im oder auf dem Sockel beweglich. Die Vertikal bewegung des Schlittens 3 kann .durch Dre hung eines Handrades 13 bewirkt werden, welches auf dem obern Ende einer vertikalen 'Welle 14 befestigt ist.
Das untere Ende dieser Welle trägt eine Schnecke 15, und die Welle 14 ist in Lagern eines am Sockel 1 be festigten Supports 16 gelagert. Die Schnecke 15 treibt ein auf dem einen Ende einer hori zontalen Welle 18 befestigtes 'Schneckenrad 17. Das andere Ende der Welle 18 trägt einen Zahnkolben 19, der in eine an der Säule 12 befestigte Zahnstange 20 eingreift. Die Anordnung ist demzufolge so, dass beim Drehen des Handrades 13 durch das Schneckengetriebe 15, 17 und das Zahn stangengetriebe 19, 20 der Säule 12 und dem Schlitten 3 eine Vertikalbewegung erteilt wird.
Diese Bewegung wird, wie in Fig. 1 gezeigt, durch ein an einem biegsamen Zug organ 22 aufgehängtes Gewicht 21 über wacht, welches Zugorgan über teils ortsfest und teils vertikal verschiebbar gelagerte Leit- rollen 23, 24 und ?5 geführt ist. Auf diese Weise ist die Säule 12 samt den von ihr getragenen Teilen ausbalanziert. Die hori zontale Bewegung wird dem Schlitten 3 durch ein Handrad 26 (Fig. 1) erteilt, wel ches auf einer in eine ortsfeste Mutter 28 eingreifenden Leitspindel 227 festsitzt.
Ge- eignet befestigte und angeordnete Rückhalte platten 29, 30 und 31 halten den Schlitten 3 auf der Führung 2. Vom kippbaren Tisch -t erstrecken sich Seitenteile 32 und 33 ab wärts, und um zu ermöglichen, den Tisch in der Richtung seiner Länge in verschiedene Winkelstellungen zu bewegen, sind die un tern Enden der genannten Seitenteile nach Kreisbogen geformt und zum Gleiten längs komplementär geformten Teilen des Schlit tens 3 eingerichtet (s. Fig. 1).
So ist zu die sem Zweck die Unterseite des Tisches 4 konvex ausgebildet und auf einer konkaven, am Schlitten 3 ausgebildeten Führung 3-1 gelagert, welche eine Längsrippe 35 auf weist.
Diese Rippe greift in eine entspre- chende Nut auf .der Unterseite des Seiten teils 32, und auf der andern Seite besitzt die Führung 34 eine glatte Fläche 36, welche eine einwärts gerichtete Flansche 37 des Seitenteils 33 trägt. Rückhalteplatten 38 eine auf jeder Seite des Tisches 4 - halten den letzteren an der Führung 34.
Jede dieser Platten ist am anliegenden Seitenteil des kippbaren Tisches festgeschraubt und besitzt am untern Ende eine einwärts gerichtete Flansche<B>39,</B> welche in eine entsprechend ge formte Nute 40 in der betreffenden Seiten fläche des Schlittens 3 eingreift. Die erfor derlichen Kippbewegungen werden dem Tisch 4 durch ein Schneckengetriebe erteilt. zu welchem Zweck der genannte Tisch eine von seiner Unterseite herabragende, zentrale Rippe -11 aufweist, an welcher ein Schnecken- ra.dsegment 42 befestigt ist.
In dieses Seg ment greift eine auf einer im Schlitten drehbaren Welle 44 befestigte Schnecke -13. welche Welle von Ansätzen 45 auf der Unterseite des Schlittens 3 getragen ist und auf welcher ein Handrad 47 zum Drehen der Schnecke 43 und zum Kippen des Tisches längs der konkaven Führung 34 festsitzt. Der oben erwähnte .Schlitten 6 wird durch Platten 49 und 5(1 im vertieften Oberteil des Tisches 1. in Stellun.g zurückgehalten. mit 48 ist eine Leiste bezeichnet.
Ein Teil der Platte 49 ist in Fig. 2 abgebrochen dar gestellt, um die Führung 7 und den untern Teil des Querschnittes 8 ersichtlich zu machen. Der Schlitten 8 ist auf der Füh rung -7 mittelst Rückhalteplatten 51, 52 in Stellung gehalten. und Walzenlager 53 (Fig.
1) sind vorgesehen, um die Verschie bung des Schlittens zu erleichtern. Um dem Schlitten 8 eine Hin- und Herbewegung zu erteilen, wird eine motorisch antreibbare Kurvenscheibe verwendet, obwohl auch an dere mechanische oder hydraulische Mittel verwendet werden können. Der Schlitten 8 ist zur Ermöglichung seiner Hin- und Her bewegung mit einem sich seitlich erstrecken den Teil 54 mit Schlitz 55 versehen. in wel chem ein Block 56 vertikal verschiebbar ist.
Der Block 56 kann gespalten sein, damit seine Aufnahme im Schlitz 55 ermöglicht wird, oder der Teil 54 kann zu diesem Zweck gebaut sein. Jedenfalls ist der Block 56 in seinen' Vertikalbewegungen im Schlit ten 8 geführt und wird mittelst eines Exzenterzapfens 57 einer Kurbel 58 an getrieben. Die Kurbel 58 sitzt auf einer Welle 59, welche in Lagern 60 eines auf dem Schlitten 6 befestigten Supports 61 ge lagert ist.
Die Welle 59 erhält ihren An trieb über ein Schneckenradgetriebe von einem vom Support 61 getragenen Motor 64. Durch die Kreisbewegung des Exzenter- Zapfens 57 erhält der Block 56 eine Auf- und Abwärtsbewegung im Schlitz 55 und wird daher auch der Schlitten 8 hin- und herbewegt. Auf diese Weise wird so die Schleifscheibe oder der Fräser 11 eine Vor- und Rückwärtsbewegung bei gleichzeitiger Umdrehung .durch den Motor 9 ausführen.
Nebst den vorstehend beschriebenen Mitteln zum horizontalen und vertikalen Bewegen des Schlittens 3 und seiner zugehörigen Teile ist es erwünscht, auch Mittel zum ähn lichen Bewegen der Schleifscheibe oder des Fräsers 11 und daher auch des Motors 9 relativ zum Tisch 4 vorzusehen, um der Schleifscheibe oder dem Fräser beim Her stellen des Werkstückes eine leichtere Be wegung zu ermöglichen. Die horizontale Be wegung der Schleifscheibe oder des Fräsen. und des Motors 9 wird durch eine Bewegung des Schlittens 6 über .den Tisch 4 erreicht.
Um dies zu ermöglichen, ist eine Leitspindel 65 mit Handrad 66 vorgesehen. welche zum beabsichtigten Zweck der Horizontalverschie bung der Scheibe 11 und des Motors 9 ge dreht werden kann. Zur Ermöglichung einer vertikalen Bewegung des Motors 9 und der Schleifscheibe oder des Fräsers relativ zum Tisch 4 und zum .Schlitten 6 ist der Motor 9 auf einem Schlitten 67 befestigt, der seiner seits auf dem Schlitten 8 vertikal verschieb bar ist. Zu diesem Zweck besitzt der letz tere einen aufwärts gerichteten Teil 68 mit Führung 69. auf welcher der Schlitten 67 mittels nicht dargestellter Rückhalteplatten gehalten ist.
Dem Schlitten 67 kann mittelst einer vertikalen Leitspindel 70 mit Handrad 71 eine Vertikalverschiebung erteilt werden. -Auf jeder Seite besitzt der Teil 68 eine Verstärkungsrippe 72, zwischen welchen die Führung 69 angeordnet ist.
Der Werkstückträger 7 3 und damit die das Werkstück haltenden Organe sind sta tionär, und der Träger besteht aus einem über der Schleifscheibe oder dem Fräser 11 angeordneten Block, welcher von einem Quer haupt 74 eines auf dem Sockel 1 vor gesehenen Oberbaues 75 getragen wird. Der Werkstückträger 73 ist einstellbar, zu wel chem Zweck und wie in Fig. 2 gezeigt, er auf der Rückseite eine im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Aussparung be sitzt, in welcher ein entsprechend profilierter Vorsprung 7 6 auf der Vorderseite des Quer hauptes 74 eingreift. Der Werkstückhalter ist mit Mitteln zum Festhalten des Werk stückes versehen.
Vorliegend bestehen diese Mittel aus Klemmbügeln 71 und aus in T-Nuten des Werkstückhalters eingesetzten Schrauben 78 mit Muttern <B>78'.</B> Ein @@Terk- stück, z. B. eine Lehre, ist bei 80 in Stellung gezeigt.
In geeigneter Nähe beim genannten Werkstückträger und dem Schlitten 8 ist ein Projektionsapparat mit Lichtquelle L, Kon densator C und eine starke Vergrösserung er gebendem Objektiv 0 angeordnet. Die Licht- quelle besitzt, wie Fib. ? zeigt, eine Lampen kammer 81 mit einer Kondensatorlinse 82.
und dae Objektiv enthält eine ortsfeste Lirnse 83 und eine axial verschiebbare, als Fokussierlinse dienende Linse 8:1. Das Licht wird von einer elektrischen Lampe 85 von geeigneter Kerzenstärke erzeugt, zu welehem Zwecke die Lampenkammer mit einer Fa.s- sunb g 86 versehen ist, an -welche eine mit Stecker versehene Leitung 87 angeschlossen ist.
Die Lichtquelle ist von genügender Lumenintensität, um eine angemessene Ober flächenhelligkeit auf einem im Abstand von der Maschine aufgestellten Schirm S (Feg. ) zu schaffen, und wenn geiviiiischt, kann ein Hohlspiegel hinter der Lichtquelle angeord- net sein, um diese Helligkeit zu vergrössern. Der Projektionsapparat kann von irgend einer gewünschten Grösse sein und jeden ge eigneten Grad der Vergrösserung herbei führen.
So kann er zum Beispiel ein 50,8 mm Feld haben, und der Grad der Ver- 2rösserung kann bis auf<B>50</B> oder 70 gehen. Auf alle Fälle ist der genannte Apparat so gebaut, dass das Werkstück 80 zwischen der Liehtquelle L und dem Objektiv 0 liegt, und auf diese Weise sammelt der Konden sator C Licht von der Lichtquelle und ver teilt es bleichförmig über das @@'erkstüclL und erzeugt das vergrösserte Bild von min destens einem Teil der Silhouette des Werk stückes auf den Schirm S. Wenn.
wie be reits im vorstehenden angedeutet -wurde, die Grösse des -Werkstückes das Feld des Projek- tionsapparates überschreitet, ist es notwen dig, Vorsorge für eine solche Einstellung zu treffen, dass verschiedene Partien des Werk stückes in den Bereich des<U>genannten</U> Appa rates gebracht werden Izfinnen. Der Projek tionsapparat ist deshalb zur horizontalen und vertikalen Einstellung eingerichtet. Wie Fig. 1 und 2 zeigen, i.:
t das Objektiv in einem Träger 88 mit Gleitbüchsen 89 an- -@ebracht, welche längs zwei parallelen, von einem Support 91 ber < iblüin#@en(len Stangen 90 vertikal verschiebbar -in(1. Der Support 91 ist seinerseits auf einer Stange 9? hori zontal einstellbar. Diese Stange ist über dem Werkstückträger 73 in einem Schlitten 93 gelagert, welcher auf einem Paar parallelen, mittelst Blöcken 95,
96 auf einer Säule 97 des Oberbaues 75 abgestützten Tragstangen 94 seitlich einstellbar ist. Die Lichtquelle L mit dem Kondensor ist in genau gleicher Weise wie das Objektiv in einem dem Träger 88 ähnlichen Träger 98 angeordnet, welcher auf einem Paar paralleler, von einem auf der Stange 93 (Fig.2) versschiebbaren Sup port 100 getragener Stangen 99 vertikal ver schiebbar ist. Der Projektionsapparat kann mit Mitteln versehen sein, um ihn in den verschiedenen horizontalen und vertikalen Stellungen festzustellen.
So können zum Bei spiel nicht dargestellte Sperrklinken zur Figieruna der Stellungen der verschiedenen, beschriebenen verschiebbaren Teile vor gesehen sein, und diese Teile können von Hand oder zwecks Feineinstellung dureh Schrauben mit Mikrometereinstellung ein gestellt werden.
Der Schirm S (Feg. 3) wird verwendet. um eine Darstellung, z. B. eine Zeichnung, des herzustellenden Werkstückes in einem --rösseren Massstab zur Schau zu bringen. Der Projektionsapparat ist so angeordnet, dass das Bild unmittelbar auf den :Schirm geworfen werden kann. Es sind also zwischen Apparat und Schirm keine optischen Elemente vor handen.
Der Schirm weist einen Rahmen 101 und eine Scheibe 102 von Spiegelglas auf, welche optisch geschliffen sein kann, in wel chem Fall eine Zeichnung des Werkstückes, auf der Rückseite des Schirmes angebracht erden kann. Der letztere kann auch ge- strichen oder auf andere 'NVeise mit einem geeig,netcn Material überzogen sein, auf wel chem die gewünschte Darstellung oder Dar stellungen aufgezeichnet werden können.
Der Projektionsapparat und der Schirm sind relativ so zueinander angeordnet, dass das auf den Schiren projizierte Bild von mindestens einem Teil der Silhouette des Werhstückea finit der Darstellung von entsprechenden Tei len desselben auf den Schirm -genau über- einst.imnit. Die Dai-.,l.ellun#, des leerzustellen- den Werkstückes kann in (-ine Anzahl von Teiltücken geteilt werden,
-welche entweder getrennt gezeichnet oder aufeinandergelegt -erden können, je nach der Grösse des oben genannten Feldes und dem Massstab der ver langten Vergrösserung. Jede andere Anord nung kann jedoch für diesen Zweck getroffen werden.
Mehrere durchsichtige Schirme sind vor gesehen zum Schutze des Projektionsappa rates gegen herumfliegende, durch die Schleifscheibe oder den Fräser entfernte Me tallteilchen. Zu diesem -Zweck ist ein Schirm 103 (Fig. ?) von optisch geschliffenem Spiegelglas vor der Lichtquelle L angeord net, und ein ähnlicher Schirm 104 ist hinter dem Objektiv O vorgesehen.
Wenn die beschriebene Schleifmaschine benutzt werden soll, um Lehren oder andere Werkstücke herzustellen, so bewegt der Ope rator zunächst die Schleifscheibe oder den Fräser 11 horizontal oder vertikal oder in beiden Richtungen nahe an das Werkstück, indem er das Handrad 13 oder das Hand rad ?6 oder beide dreht.
Während der Be arbeitung der Lehre oder eines Werkzeuges überwacht bezw. betätigt der Operator die Schleifscheibe oder den Fräser durch Drehen der Handräder -1-7, 66 und 71, je nach der beabsichtigten Formgebung, und durch Be obachten des Schirmes kann er in feinen Grenzen arbeiten, um eine Lehre oder ein Formwerkzeug von der verlangten genauen Form und den verlangten Dimensionen her zustellen.
Nenn so (las Schleifrad oder der Fräser mittelst der Handräder 66 und 71 vertikal oder horizontal bewegt wird, können abgesuchte Teile. wenn die rotierende Scheibe oder der Fräser darübergeführt wird, vom Werkstück entfernt werden. Ge neigte Flächen oder radiale Teile können am Werkstück durch Drehen des Handrades 47 und Kippen der Scheibe oder des Fräsers im erforderlichen Masse leicht erzeugt wer den. Wenn das Handrad -17 allein gedreht wird, wird die Scheibe oder der Fräser um eine temporär ortsfeste Axe bewegt oder ge kippt.
Die Konstruktion der Maschine ist jedoch auch derart. dass der Scheibe oder dem Fräser je nach Erfordernis gleichzeitig eine Bewegung in mehr als einer Richtung erteilt werden kann. Zur besseren Darstellung ist die Schleifscheibe 11 oder der Fräser in Fig. 1 und ? nicht in Arbeitsstellung gezeigt worden.
Statt des Werkzeuges 11 kann auch der in Form eines Kopfes ausgebildete Werk stückträger für Universal-Einstellung ein gerichtet sein und können Mittel vorgesehen sein. um die verlangten Einstellungen zu erleichtern oder zu bewirken, im Verein mit Mitteln, um den Kopf in der eingestellten Lage zu sichern. Wenn ein universal ein stellbarer Werkstücktragkopf vorgesehen ist, kann er mit Kopf- und Schwanzansätzen mit Muttergewinde versehen sein, in die eine motorisch angetriebene Spindel eingewindet ist. um ein Wenden des Werkstückes nach Erfordernis zu ermöglichen.
Wenn die Zahl der erforderlichen Ver grösserungen von hoher Ordnung ist. kann es oft erwünscht sein, in Verbindung mit dem ortsfesten Projektionsapparat in den Strahlen gang desselben einen Spiegel oder Reflektor vorzusehen, so dass das Bild auf einen in der Nähe des Operators angeordneten Schirm projiziert wird und der Operator dieses Bild während der Überwachung der Schleifscheibe oder des Fräsers deutlich sehen kann.
In diesem Zusammenhang und wenn der Pro jektionsapparat, wie oben erwähnt, einstell bar gemacht ist, ist der Spiegel oder ähn liche Reflektor vorzugsweise so angeordnet. dass er in verschiedenen Stellungen eingestellt -erden kann, um verschiedene Teile des "NVerlzstüel;:es auf den Schirm zu reflektieren.
Nenn ein Spiegel oder dergleichen vor gesellen ist, so besteht derselbe vorzu--sweise aus einem Stück optisch geschliffenen Spiegelglases, so dass Bildverzerrungen ver mieden sind, und ist derselbe mit einem Alu- miniumoxydbelag als reflektierendes Medium versehen. dessen Vorteil ist. dass der Spiegel nicht trübe wird.
Die Einstellung des Spiegels kann dabei von Hand oder automatisch vorgenommen werden. Es können zum Beispiel Mittel vor- gesehen sein, um die Einstellung automatisch zu bewirken, nachdem ein Teil des Werk stückes fertigerstellt ist.
Der Spiegel oder dergleichen kann zum Beispiel beweglich an geordnet sein in Verbindung mit einem Organ, :das, entsprechend den verschiedenen Stellungen, die der Spiegel oder dergleichen einnehmen soll, abgestuft oder gekerbt ist. und das durch eine drehbare Flinke erfasst wird, welche eingerichtet ist, um durch eine Stossstange oder ein anderes, mit dem die Schleifscheibe oder den Fräser tragenden Schlitten verbundenes Zwischenorgan aus gerückt zu werden, um die Spiegelbewegung auszulösen.
Die Schleifscheibe oder der Fräser kann auch statt :durch einen Elektromotor auf an dere Weise angetrieben werden.
Die Maschine kann zur Herstellung fla cher und kreisförmiger oder zylindrischer Lehren oder Formwerkzeuge oder dergl. an gewandt werden, und während sie hauptsäch lich als Schleifmaschine gedacht ist, kann sie auch als Werkzeugmaschine zum Fräsen und Hobeln von Metall ausgebildet sein.
Die Maschine kann einzig zur Her stellung kreisförmiger oder zylindrischer Lehren oder Formwerkzeuge ausgebildet sein, in welchem Falle der Träger für die Schleifscheibe oder für den Fräser nicht. zum Zwecke des Wegschaffens des Metalles über das Werkstück bewegt, sondern so angeord net würde, dass die Zentren des Werkstückes und der Scheibe oder des Fräsers stets in Flucht sind, wobei in diesem Falle Vorsorge zu treffen wäre, um die Scheibe oder den Fräser axial und vertikal oder ein- oder aus- wärts in bezug auf das Zentrum des Werk stückes zu verschieben.
Die Einzelheiten der dargestellten Aus führungsform können selbstredend variieren. So kann zum Beispiel der Träger der Schleifscheibe oder des Fräsers anstatt unter dem Werkstückträger über demselben oder in andern Relativlagen zu ihm angeordnet sein.