Werkzeugmaschine. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit einem durch eine mechanische Vorschubeinrichtung be wegten Längstisch und mit einem hydraulisch betätigten und nach einer bei der Längsbewe gung des Tisches wirkenden Schablonenform gesteuerten Querschlitten. Mit solchen bisher bekannten Werkzeug- masehinen können jedoch nur Kurven bis zu einer bestimmten Steilheit nachgeformt wer den. Es ist nicht möglich, Absätze bis zu 90 zur Vorschubrichtung von beliebiger Seite her zu kopieren. Es sind daher auch schon Werk zeusmaschinen mit Vorrichtung für hydrau lischen Längs- und hydraulischen Quervor schub gebaut worden, wobei die beiden Vor schübe in Abhängigkeit voneinander gebracht sind. Solche Maschinen eignen sich jedoch.
nur für eine begrenzte Maschinenlänge und Maschinengrösse.
Die Werkzeugmasehine der erwähnten Art gemäss vorliegender Erfindung ist dadurch kennzeichnet, dass in die mechanische Längsvorschubeinrichtung ein Differential rädergetriebe eingeschaltet ist, das mit einer Reguliervorrichtung in Wirkungsverbindung ist, welche durch die hydraulische Steuerein richtung so beeinflusst wird, dass die Längs- vorsehubgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Sehablonenform. reguliert wird.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes dargestellt, Fig. 1 zeigt teilweise in Ansicht und teil weise im Schnitt, schematisch eine Langfräs maschine.
Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die Längsvorschub-Regullervorrichtung und das Differentialgetriebe in grösserem Massstab.
Fig. 3 ist ein Querschnitt zu Fig. 2, und Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Schablone und des Tasters.
Auf dem Maschinenbett 1 ist in der Füh rung 2 der Werkstücktisch 3 längsbeweglich geführt. Ferner ist an Ständern 4 ein Fräs- spindelkasten 5 mit angekuppeltem Fräsdorn 6, der anderends in einem Führungsschlitten 7 gelagert ist, senkrecht, das heisst quer zur Vorschubrichtung des Tisches 3 geführt. Am Frässpindelkasten 5 ist eine Kolbenstange 8 befestigt, die einen Kolben 9 trägt, welcher in einem Zylinder 10 läuft. An diesen Zylinder 10 sind Zuleitungen 11, 12 von einer Ölpumpe 13 und Leitungen 14, 15 angeschlossen, in welch letztere je ein Mengeneinstellventil 16 eingesetzt ist und welche zu einem Steuer zylinder 17 führen.
Im Steuerzylinder 17 be findet sich ein Steuersehieber 18, welcher eine schraubenlinienförmige Nut 19 aufweist, in welche ein im Zylinder 17 befestigter Stift 20 eingreift, derart, dass der Steuerschieber 18 bei einer Verdrehung zwangläufig axial ver schoben wird. Der Steuerschieber 18 trägt am rechten Ende einen Tastarm 21, an dem eine Tastrolle 22 gelagert ist-, die mit einer am W erkstücktisch 3 befestigten, bei der Längs- bewegung des Tisches wirksamen Kopier- schablone 23 zur Steuerung des Querschlittens 5, 7 zusammenwirkt.
Im Steuerzylinder 17 be finden sich zwei an die Leitungen 14, 15 an geschlossene Ringkanäle 24, 25, mit welchen Steuerkanten 26, 27 zweier Ringnuten des Steuerschiebers 18 zusammenwirken, der fer ner radiale Löcher 28, 29 in den Nuten und eine axiale Durchbohrung 30 für den Rück fluss der Druckflüssigkeit besitzt. Vom linken Ende des Steuerzylinders 17 führt eine Rück leitung 31, die mit der Durchbohrung 30 in Verbindung steht, zu einem Behälter 32, in dem ein Sumpf 33 gebildet und die Ölpumpe 13 angeordnet ist. Eine weitere Rückleitung 34 zum Behälter 32 ist an zwei Ringkanäle 35, 36 des Steuerzylinders 17 angeschlossen. Mit diesen Ringkanälen 35, 36 wirken die Steuer kanten 37, 38 einer weiteren Ringnut des Steuerschiebers 18 zusammen, die eine Ver bindung mit einem Ringkanal 39 besitzt, an den eine Leitung 40 angeschlossen ist.
In diese Leitung 40 ist ein Regelventil 41 zur Konstanthaltung der Öldurchflussmenge bei einer bestimmten von der Sehablonenform ab hängigen Steuerschieberstellung 18, aber bei verschiedenen Tischlängsvorschubkräften, das heisst bei verschiedenen Öldrücken in dieser Zuleitung 40, eingebaut. Die Leitung 40 steht mit einer Reguliervorrichung 42 für die Vor- schubgesehwindigkeit des Tisches 3 in Ver bindung, welche im vorliegenden Fall als Zahnradölpumpe ausgebildet ist. Eine Lei tung 43 verbindet den Sumpf 33 mit der Öl- pumpe 42. Die Ölpumpe 42 besitzt Pumpen räder 44, 45 und eine das Rad 44 tragende Achse 46, auf welche ein Sonnenrad 47 eines Planetenrad-Differentialgetriebes aufgekeilt ist.
Das Sonnenrad 47 steht im Eingriff mit zwei Planetenrädern 48, die in bezug auf die Achse des Sonnenrades 47 einander diametral gegenüberstehen und sich im Eingriff mit zwei weiteren entsprechend angeordneten Pla netenrädern 49 befinden. Alle vier Planeten räder 48, 49 sind mittels Kugellagern beider- ends in im Gehäuse der Vorrichtung drehbar gelagerten Planetenradträgern 50 drehbar ge lagert. Ferner stehen die beiden Planetenräder 49 mit einem Sonnenrad 51 im Eingriff, das auf einer Welle 52 festsitzt. Auf dem den Rädern 49 zugeordneten Planetenradträger 50 ist ein Stirnzahnrad 53 aufgekeilt, das im Eingriff mit einem Stirnzahnrad 54 steht, welches auf der Welle 55 eines Antriebsmotors 56 sitzt.
Auf der Welle 52 ist ein Stirnzahn rad 57 aufgekeilt, das in Eingriff mit einem Stirnzahnrad 58 steht, welches über ein Wechselgetriebe 59 und Kegelräder 60 die Tischvorschubtriebvorrichtung 61 antreibt.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Wrkzeibgmaschine ist wie folgt: Der Kolben 9, welcher den Frässpindel- kasten 5 mit Fräsdorn 6 in senkrechter Rich tung bzw. quer zur Längsbewegung des Tisches 3 zu verschieben bestimmt ist, wird durch die Steuereinrichtung 17, 18 gesteuert. Wenn durch Zusammenwirken der Tastrolle 22 mit der Schablone 23 beim Längsvorschub des Tisches 3 der Tastarm 21 verschwenkt wird, so wird der Steuerschieber 18 gedreht und infolge des Eingreifens des Stiftes 20 in die schraubenlinienförmige Nut 19 spielfrei axial verschoben.
Infolge der Verschiebung der Steuerkanten 26, 27 des Schiebers 18 kann Druckflüssigkeit aus einer der Leitungen 14, 15 durch eines der Löcher 28, 29, die Durch bohrung 30 und die Leitung 31 abfliessen, so dass der Kolben 9 auf einer Seite entlastet. wird und den Frässpindelkasten 5 in der Höhe verstellt. Der Steuerzylinder 17 ist mit dem Frässpindelkasten 5 durch ein Gestänge 62 mechanisch verbunden, wodurch die jeweils notwendige Rückführung des Schiebers 18 erreicht wird.
Bei der Verschiebung des Steuerschiebers 18 werden ferner dessen Steuerkanten 37, 38 verschoben. In der in Fig. 1 gezeigten Aus gangslage, des Sehfebers 18 bzw. dieser Steuerkanten 37, 38 ist der Durchlass von Druckflüssigkeit aus der Leitung 40 bzw. dem Ringkanal 39 zu den Ringkanälen 35, 36 und der Rückleitung 34 abgesperrt. Es kann daher keine Druckflüssigkeit durch die Lei tung 40 fliessen, und die Pumpe 42 kann sich nicht drehen. Die Welle 46 steht still, so dass die von der Welle 55 des Motors 56 über das Zahnrad 54 auf den den Rädern 49 zugeord- neten Planetenradträger 50 übertragene Dreh bewegung durch den Eingriff der Planeten räder 48, 49 miteinander und mit den Sonnen rädern 47, 51 auf die Welle 52 übertragen wird, da die Planetenräder 48 um das Sonnen rad 47 rotieren.
Von der Welle 52 aus erhält der Tisch 3 über die Zahnräder 57, 58, das Wechselgetriebe 59, die Kegelräder 60 und die Triebvorrichtung 61 Vorschubantrieb und bewegt sieh mit maximaler Geschwindigkeit.
Wird der Steuerschieber 18 bei durch die Schablone bewirkter Verschwenkung des Tast- armes 21 aus der gezeigten Ausgangslage etwas verschoben, so wird der erwähnte Durchlass zwischen den Leitungen 40 und 34 an einer der Steuerkanten 37, 38 geöffnet, so dass nun Druckflüssigkeit durch die Leitung 40 fliessen und die Pumpe 42 sich drehen kann.
Die von der Welle 55 des Motors 56 über das Zahnrad 54 auf den Planetenrad träger 50 übertragene Drehbewegung wird nun teilweise auf die Welle 46 der Pumpe 42 und teilweise über die Welle 52 auf den Tisch trieb 61 übertragen, so dass sich der Tisch 3 mit geringerer Geschwindigkeit bewegt, wobei die Grösse dieser Geschwindigkeit davon ab hängt, wieviel Flüssigkeit die Pumpe 42 durch die Leitung 40 und den Durchlass im Steuerschieber 18 fördern kann, also primär von der Schablonenform. Wenn die Steuer kanten 37, 38 von der letzteren so weit geöff net sind, dass die Pumpe 42 drucklos fördern kann, so wird über das Differentialgetriebe nur noch die Pumpe angetrieben und die Tischvorschubgeschwindigkeit, wird Null, das heisst der Tisch 3 steht still, und die Planeten räder 42 drehen sich um das Rad 51, ohne dieses anzutreiben.
Dies ist der Fall, wenn z. B. gemäss der Schablone ein zur Längs vorschubrichtung des Tisches senkrechter Ab satz am auf dem Werktisch 3 befindlichen Werkstück gefräst werden soll. Dadurch kön nen Kurven bzw. Flächen von beliebiger Steilheit bezüglich der Längsvorschubrich tung des Werkstückes nachgeformt werden, wobei die Maschine z. B. wegen ihrer Grösse oder andern Eigenschaften ohne hydrau lischen Längsvorschubantrieb arbeitet. Die beschriebene Steuereinrichtung kann statt bei Langfräsmaschinen auch bei Kopier drehbänken, Kopierhobelmaschinen, Kopier- sehleifmasehinen usw. angewendet werden.
Machine tool. The present invention relates to a machine tool with a longitudinal table moved by a mechanical feed device and with a hydraulically operated cross slide controlled according to a template shape that acts during the longitudinal movement of the table. With such previously known machine tools, however, curves can only be reshaped up to a certain steepness. It is not possible to copy paragraphs up to 90 in the feed direction from any side. There are therefore already Werk zeusmaschinen with a device for hydraulic longitudinal and hydraulic transverse feed have been built, the two feeds are brought in dependence on each other. However, such machines are suitable.
only for a limited machine length and size.
The machine tool of the type mentioned according to the present invention is characterized in that a differential gear is switched into the mechanical longitudinal feed device, which is in operative connection with a regulating device, which is influenced by the hydraulic control device so that the longitudinal feed speed depends on the Vision template shape. is regulated.
In the accompanying drawing, an embodiment of the subject invention is shown, Fig. 1 shows partially in view and partially in section, schematically a long milling machine.
Fig. 2 is a longitudinal section through the longitudinal feed regulator device and the differential gear on a larger scale.
Fig. 3 is a cross-sectional view of Fig. 2 and Fig. 4 is a side view of the template and the button.
On the machine bed 1 in the Füh tion 2 of the workpiece table 3 is guided longitudinally. Furthermore, a milling headstock 5 with a coupled milling arbor 6, which is mounted on the other end in a guide carriage 7, is guided vertically, that is to say transversely to the feed direction of the table 3, on the uprights 4. A piston rod 8, which carries a piston 9 that runs in a cylinder 10, is attached to the milling headstock 5. To this cylinder 10, feed lines 11, 12 from an oil pump 13 and lines 14, 15 are connected, in which the latter a flow control valve 16 is used and which lead to a control cylinder 17.
In the control cylinder 17 there is a control slide 18 which has a helical groove 19 into which a pin 20 fastened in the cylinder 17 engages, in such a way that the control slide 18 is inevitably axially displaced when rotated. The control slide 18 carries at the right end a feeler arm 21 on which a feeler roller 22 is mounted, which cooperates with a copy template 23, which is fastened to the workpiece table 3 and is effective during the longitudinal movement of the table, to control the cross slide 5, 7.
In the control cylinder 17 be there are two to the lines 14, 15 to closed annular channels 24, 25, with which control edges 26, 27 of two annular grooves of the control slide 18 cooperate, the fer ner radial holes 28, 29 in the grooves and an axial through hole 30 for has the return flow of the hydraulic fluid. From the left end of the control cylinder 17, a return line 31, which is in communication with the through hole 30, leads to a container 32 in which a sump 33 is formed and the oil pump 13 is arranged. Another return line 34 to the container 32 is connected to two ring channels 35, 36 of the control cylinder 17. With these annular channels 35, 36, the control edges 37, 38 of a further annular groove of the control slide 18 cooperate, which has a connection Ver with an annular channel 39 to which a line 40 is connected.
In this line 40, a control valve 41 is installed to keep the oil flow constant at a certain control slide position 18 depending on the shape of the screen, but at different table longitudinal feed forces, i.e. at different oil pressures in this supply line 40. The line 40 is connected to a regulating device 42 for the feed rate of the table 3, which in the present case is designed as a gear oil pump. A line 43 connects the sump 33 with the oil pump 42. The oil pump 42 has pump wheels 44, 45 and an axle 46 which carries the wheel 44 and onto which a sun gear 47 of a planetary gear differential gear is keyed.
The sun gear 47 is in engagement with two planet gears 48 which are diametrically opposed to each other with respect to the axis of the sun gear 47 and are in engagement with two other correspondingly arranged Pla designated gears 49. All four planet gears 48, 49 are rotatably supported by means of ball bearings at both ends in planet gear carriers 50 rotatably mounted in the housing of the device. Furthermore, the two planet gears 49 are in mesh with a sun gear 51 which is fixed on a shaft 52. A spur gear 53 which meshes with a spur gear 54 which is seated on the shaft 55 of a drive motor 56 is keyed to the planet gear carrier 50 assigned to the wheels 49.
On the shaft 52 a spur gear 57 is keyed, which is in engagement with a spur gear 58 which drives the table feed drive device 61 via a change gear 59 and bevel gears 60.
The operation of the described Wrkzeibgmaschine is as follows: The piston 9, which is intended to move the milling headstock 5 with milling arbor 6 in the vertical direction or transversely to the longitudinal movement of the table 3, is controlled by the control device 17, 18. When the feeler arm 21 is pivoted by the interaction of the feeler roller 22 with the template 23 during the longitudinal advance of the table 3, the control slide 18 is rotated and axially displaced without play due to the engagement of the pin 20 in the helical groove 19.
As a result of the displacement of the control edges 26, 27 of the slide 18, hydraulic fluid can flow out of one of the lines 14, 15 through one of the holes 28, 29, the through hole 30 and the line 31, so that the piston 9 is relieved on one side. and the milling headstock 5 is adjusted in height. The control cylinder 17 is mechanically connected to the milling headstock 5 by a linkage 62, whereby the necessary return of the slide 18 is achieved.
When the control slide 18 is displaced, its control edges 37, 38 are also displaced. In the starting position shown in FIG. 1, the Sehfebers 18 or these control edges 37, 38, the passage of pressure fluid from the line 40 or the ring channel 39 to the ring channels 35, 36 and the return line 34 is blocked. Therefore, no pressure fluid can flow through the line 40, and the pump 42 cannot rotate. The shaft 46 stands still, so that the rotary movement transmitted from the shaft 55 of the motor 56 via the gear 54 to the planet gear carrier 50 assigned to the gears 49 through the engagement of the planet gears 48, 49 with one another and with the sun gears 47, 51 is transmitted to the shaft 52 because the planet gears 48 rotate around the sun wheel 47.
The table 3 receives feed drive from the shaft 52 via the gears 57, 58, the change gear 59, the bevel gears 60 and the drive device 61 and moves it at maximum speed.
If the control slide 18 is displaced somewhat from the starting position shown when the probe arm 21 is pivoted by the template, the aforementioned passage between the lines 40 and 34 is opened at one of the control edges 37, 38, so that pressure fluid now flows through the line 40 flow and the pump 42 can rotate.
The rotational movement transmitted from the shaft 55 of the motor 56 via the gear 54 to the planetary gear carrier 50 is now partly transmitted to the shaft 46 of the pump 42 and partly via the shaft 52 to the table drive 61, so that the table 3 moves with less Moved speed, the magnitude of this speed depends on how much liquid the pump 42 can convey through the line 40 and the passage in the control slide 18, ie primarily on the shape of the template. When the control edges 37, 38 of the latter are geöff net so far that the pump 42 can deliver without pressure, only the pump is driven via the differential gear and the table feed speed is zero, that is, the table 3 is stationary, and the planetary gears 42 rotate around the wheel 51 without driving it.
This is the case when e.g. B. according to the template a perpendicular to the longitudinal direction of advance of the table from sentence is to be milled on the workpiece located on the work table 3. As a result, NEN curves or surfaces of any steepness with respect to the longitudinal feed direction of the workpiece can be reshaped, the machine z. B. works because of their size or other properties without hydraulic longitudinal feed drive. The control device described can also be used in copier lathes, copier planers, copier sehleifmasehinen, etc. instead of long milling machines.