Als Portalbohrwerk ausgebildetes Lehrenbohrwerk Die bekannten Lehrenbohrmaschinen zeich nen sich hinsichtlich ihres Aufbaues in der Hauptsache dadurch aus, dass bei einer Gruppe der beiden senkrecht zueinander ver laufenden Koordinatenbewebungen, die zum Arbeiten der Maschine notwendig sind, beide durch Bewegungen von Tischlippenführungen ausgeführt. werden. Das Werkstück vollzieht also beide Koordinatenbewegungen. Per Werk zeugschlitten mit der Bohrspindel befindet sich dagegen in Ruhe an einem Ständer mit einer solchen Ausladung, dass die Werkzeug spindel ungefähr über der Tischmitte liegt. Eine Höhenverstellung des Werkzeuges er folgt gewöhnlich entlang einer senkrechten Führung für den gesamten Werkzeugschlit ten.
Bei der zweiten Gruppe von Werkzeug maschinen wird die eine Koordinatenbewe gung durch das Wandern einer Tischplatte und die andere durch einen Bohrschlitten voll zogen, der sich an einem portalartigen Aufbau befindet, der den Tisch überspannt.
Es sind Lehrenbohrmaschinen in Portal hauweise schon bekannt. Bei diesen vorbe kannten Lehrenbohrwerken wird jedoch die Masseinstellung für die beiden Koordinaten, nach denen das auf dem Tisch liegende Werk stück mit genau distanzierten Bohrungen ver sehen werden soll, auf eine Art und Weise vorgenommen, die für die Praxis gewisse Nachteile aufweist. ,So werden zum Beispiel die Massabstände zwischen den Bohrungsmitten, das heisst die sogenannten Koordinaten, durch feste End- masse festgelegt, wobei zum Zwecke der Kon trolle des gleichen Anpressdruckes an die Endflächen des Endmasses Messuhren zwi schengeschaltet werden.
Zum Zwecke der all gemeinen groben Orientierung werden am Tisch bzw. am Querbalken des Lehrenbohr werkes sogenannte Grobmassstäbe mit Milli meterteilung angebracht, über die ein Index zeiger verläuft.
Bei andern Lehrenbohrwerken werden ausser den genannten Massstäben zur Grob orientierung besondere Metallmassstäbe einge baut, die eine Millimeterskala in Form von feinsten Ritzen enthalten, die dazwischen festzustellenden Teile eines Millimeters von 0,1, 0,01 oder sogar 0,0,05 mm wird dann mei stens .durch eine Einrichtung bewirkt, bei welcher eine Mikrometerspindel diese Teilun gen abzulesen gestattet.
Desgleichen ist an Lehrenbohrwerken der Einbau eines aus Glas bestehenden genauen Massstabes mit Millimeterteilung bekannt, die durch optische Fernrohre mit Okulareinblick avisiert wird. Hierbei ist aber die Ablesung der feinsten Bruchteile des Millimeters (0-,01 oder 0,005 mm) mit gewissen Unbequemlich- keiten bei der Bedienung verknüpft.
Ein weiterer Nachteil fast aller bisherigen Masseinrichtungen an Lehrenbohrwerken be steht darin, dass die kleinen Fehler in den Be- wegungsspindeln für den Tisch oder den Bohr schlitten sieh in ungünstiger Weise auf die Genauigkeit der Ablesung bzw. des Messergeb nisses auswirken. Diese unvermeidlichen Fell- l.erhaftigkeiten in den Gewindespindeln für die Beweglungen der Schlitten sind bei der vorliegenden Erfindung völlig in ihrer nach teiligen Wirkung ausgeschaltet, denn der an zustrebende Koordinatenpunkt wird ganz all gemein durch die betreffenden Messkoordina- ten auf den beiden Glasmassstäben bestimmt.
Da aber die Lage der Glasmassstäbe während des Messvorganges absolut unveränderlich ge halten werden kann, ist. auch die Lage des angestrebten Koordinatenpunktes mit der glei chen Sicherheit festgelegt.
Die Erfindung, die ein als Portalwerk ausgebildetes Lehrenbohrwerk betrifft, bestellt darin, dass die präzise Einstellung des Werk zeugschlittens am Querbalken einerseits und die Einstellung der Tischplatte gegenüber dem Querbalken anderseits durch diaskopische Projektionseinrichtungen in der Weise be wirkt erden kann, dass Glasmassstäbe, deren linearer Ausdehnungskoeffizient demjenigen von Gusseisen mindestens angenähert gleich ist, mit der Messteilung als Messgrundlage dienen und dass die Einstellwerte für die örtliche Lage der Bohrspindelmittelachse mit Hilfe der Projektionseinrichtungen auf Schirme abgebildet werden, wobei die Mass einstellung mit Hilfe einer in der Projektions optik eingebauten Strichplatte auf die ge wünschte Genauigkeit bewirkt- werden kann.
Zweckmässig sind dabei die Glasmassstäbe in ihrer Längsrichtung v erschiebbar und justierbar, so dass als Ausgang beim Mess beginn stets eine ganze. Zahl der Glasmassstab teilung eingestellt werden kann.
Für die Verschiebung des Werkzeugschlit tens entlang dem Querbalken wird Zweck mässig der Glasmassstab feststehend angeord net und der Projektionsschirm sowie die son stigen zugehörigen Teile der optischen Ein- riehtimg mit dem Werkzeugschlitten verbun den, so dass sie mit diesem an dem Quer balken entlang wandern. Dagegen erfolgt die Einstellung der Tischplatte vorteilhafter nach einem am Maschinenrahmen angebrachten, ständig in Ruhe bleibenden Schirm.
Für die Einstellung der Tischplatte werden daher zweckmässig der Glasmassstab an der beweg liehen Tischplatte angebracht und die son stigen Einrichtungen mit dem Schirm orts fest am Maschinenrahmen angeordnet.
Die Nachteile der erstgenannten bekannten Konstruktion bestehen darin, dass die Abbie gungen des Werkzeugschlittens unter der Wir kung der Schnittkräfte wesentlich grösser, jedenfalls weniger beherrschbar sind als bei der starr ausgeführten Portalkonstruktion. Wenn beim Tisch zwei Schlittenführungen senkrecht übereinander angeordnet werden müssen, ist es seinerseits schwierig, bei dieser Konstruktion genaue Massstäbe und Messmit tel zweckentsprechend unterzubringen, ander seits wird bei einem Seitwärtsfahren mit der Werkstücklast diese zum Überhängen neigen und dadurch eine ungenauere Arbeit, liefern.
Alle diese Nachteile vermeidet die Erfin dung, die den wirtschaftlichen Vorteil be sitzt, serienmässige Fabrikations- oder Einzel stücke verwenden zu können.
In der Zeichnung ist. ein Ausführungsbei spiel gemäss der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Gesamtansicht des Portalbohr werkes, Fig. \' eine Ansicht der 'Mattscheibe, Fig.3 eine Seitenansicht des Bohrschlit tens teilweise im Schnitt, Fig. 4 und 5 die: schematische Darstellung des Strahlenverlaufes bei der Bohrschlitten optik, Fig.6 die schematische Darstellung der Massstabversehiebung zur Einjustierung auf ein volles Millimetermass, Fig. 7 einen 'Schnitt nach der Linie 7-7 erFig.4. Fig.8 eine schematische Darstellung des Strahlenverlaufes bei der 'Optik für den Werkstücktisch, Fig.9 ein Detail.
Fig. 1 der Zeichnung lässt ein Port.albohe- werk erkennen, welches aus der Grundplatte 10, dem Hauptständer 11, einer Gegenstütze 12 und dem Querbalken 13 besteht. der mit 12 und dem Querbalken 13 besteht, der mit seinen beiden Enden bei 11 und 1'2. geführt ist. An dem Querbalken 13 ist. in der Hori zontalen verschiebbar der Werkzeugschlitten 14 angebracht.. Auf der Grundplatte 1!0 steht das Tischunterteil 15, auf welchem die Tisch platte 1.6 senkrecht. zur Verschiebungsrichtung des Werkzeugschlittens 14 verfahrbar ist.
Auf der Tischplatte 16 wird das zu verarbeitende Werkstück aufgespannt. Das Werkzeug ist eingespannt in einer Drehspindel 1.11 des Werkzeugschlittens 14. Zweck der dargestell ten Ausbildung ist. eine koordinatenmässige Ausrichtung von Werkstück und Werkzeug. niese Ausrichtung erfolgt auf optischem Wege durch die Ablesevorrichtungen 17 und 1'8.
Die Ablesung der jeweiligen Einstellung erfolgt dabei etwa entsprechend Fig.2 der Zeichnung. Die beiden diaskopischen Projek tionseinrichtungen 17 und 18, weisen eine Mattscheibe 19 auf, auf welcher ein aus zwei Strichskalen bestehender Rechen 20, sichtbar ist, dessen Gesamtlänge zum Beispiel in 100 gleich lange Teilstrecken unterteilt ist. Die Gesamtlänge des projizierten Bildes entspricht der Projektion des Strichabstandes eines Mass stabes, wobei das Bild dieses Massstabes in der weiter unten noch zu beschreibenden Weise ebenfalls auf die Mattscheibe 19 proji ziert wird. Die beiden 'Teilstriche 21 und 22 sind die Millimeterteilstriche des Massstabes.
Wie die zugehörige Bezifferung erkennen lässt, handelt es sieh um den 584- und 585sten Millimeterteilstrich. Diese Teilstriche 21 und 22 wandern bei der Einstellung vor dein Rechen 20. Beim Anwachsen des Einstell wertes bewegt sich die Stricheinteilung 21, 22 von rechts nach links. Deckt sich der Milli meterteilstrich 584 mit der rechten Endmarke der Rechenteilung 20, so ist die Einstellung auf genau 584 mm erfolgt. Bei weiterer Ver schiebung kann an der Bezifferung des Re chens 20 sogleich abgelesen werden, wieviel 1/l0() mm der eingestellte Wert über den vollen Wert von 534 mm hinausgeht. Die dar gestellte Einstellung zeigt also einen Einstell wert von 584,93 mm.
Wie Fig. 3 zeigt, ist bei der Einstellung des Werkzeugschlittens 14 an dem Querbalken ; 13 die Einstellungsvorrichtung 1'7 an denn Werkzeugschlitten 14 befestigt, wandert also mit dem Werkzeugschlitten hin und her.
In der Einrichtung 1'7 befindet sich, wie insbesondere in den Fig.4 bis 7 erkennbar ist, ein Beleuchtungsrohr<B>23</B> in fester Ver bindung mit dem Linsenrohr 2;4, und zwar derart, dass die Lichtstrahlen beim Austritt aus dem Beleuchtungsrohr den Glasmassstab 25 durchfallen und in das Linsenrohr 2 4 ein fallen. Strahlenaustrittsöffnung und IStrahlen- eintrittsöffnung stehen sich als frontal gegen über und können in dieser Stellung am ganzen Glasmassstab 2!5 entlanggleiten, wenn der Bohrschlitten 14 auf dem Querbalken 13 in waagrechter Richtung verschoben wird.
Das Beleuchtungsrohr 23 enthält eine Glühlampe 26, von welcher die Strahlen über entspre chende Prismen abgelenkt durch den Glas massstab 25 hindurchgeworfen werden (diasko- pische Projektion), in das Linsenrohr 24 ein treten und nach einer Winkelablenkung aus dem Kopf des Linsenrohres austreten, wonach sie auf den Projektionsschirm 19 fallen, der aus einer Mattscheibe besteht.
Auf dem genannten Wege der Lichtstrah len durchlaufen diese auch eine Strichplatte <B>,7,</B> welche die Feineinstellung von 1'00 Teil- 2 <B>9</B> strichen in der Weise enthält, dass 1 min genau in 100 'Teile aufgeteilt wird. Das Bild dieser Strichplatte 27 erscheint in der gleichen hundertfachen Vergrösserung auf der Matt scheibe 19 wie das Bild der Massstriche 21 und 22 des Glasmassstabes 2<B>5</B>. Es ist durch die optische Einrichtung eine volle :Sicherheit dafür gegeben, dass die 'Schattenbilder beider Massstäbe im gleichen Übersetzungsverhältnis 1:100 projiziert werden.
Die Ablesung ist, wie beschrieben, ausser ordentlich klar, genau und einfach zu erler nen. Ausserdem ist durch die Lichtstrahlen projektion jeder Ablesefehler durch Paral- lase ausgeschlossen, der bei der Ablesung von Massstäben mit Nonius oder andern Ablese- mitteln nicht immer zu erreichen ist, Im Querbalken 1'3 des Bohrwerkes ist in einem Stahlrahmen 28 der Glasmassstab<B>25</B> fest eingelegt. Der Rahmen 28 besitzt eine Gleitführung, entlang welcher er an dem Querbalken 13 mittels einer Feinstellschraube verschoben werden kann.
Hierdurch kann eiue bestimmte gewünschte Zahl (zum Beispiel runde Millimeterzahl) als Ausgangspunkt für eine Distanzmessung zwischen zwei Bohrungs mitten oder sonstigen auszumessenden Punk ten in die Nullstellung auf den Projektions- sehirm 19 gebracht werden.
Der Glasmassstab 2,5 besteht aus einem be sonderen optischen Glas, dessen linearer Wärmeausdehnungskoeffizient 9,6X10-6 be trägt, während der von Gusseisen 10,5X10--6 beträgt, so dass die beiden einander minde stens angenähert gleich sind. In der Tat be trägt die Differenz nur 0,9X10-6. Der Glas massstab 25 besitzt eine Millimetereinteilung von äusserster Feinheit, wobei an jedem Teil strich auch eine fortlaufende Millimeterzahl angebracht ist.
Auch das im Tisch befestigte Projektions gerät 18 entsprechend Fig.8 und 9 für die zweite Koordinate hat die gleiche Wirkungs weise wie das Gerät 17 am Bohrschlitten 1=t. Ein Unterschied besteht lediglich darin, dass in diesem Falle eine Umkehrung der Bewe- gungsart zwischen Massstab 25 und optischer Einrichtung vorliegt, indem hier die optische Einrichtung (bestehend aus Beleuchtungsrohr 23 und Linsenrohr 24) in einem Schutzkasten am Tischunterteil fest angebracht ist und der an der Tischplatte 1!6 befestigte Glasmassstab 25 bei der Bewegung der Tischplatte 16 an der Optik 23, 2'4 vorbeiwandert.
Auch dieser Glasmassstab 25- ruht in einem Rahmen, der mittels einer Feinstellschraube in einer Gleitführung an der Tischplatte 16 zur Regulierung der Null-Punkt-Einstellung verschiebbar ist.
Der Strahlenverlauf ist ebenso wie bei der optischen Einrichtung am Querbalken. Es ist lediglich ein Umlenkspiegel 30 in den Strah lengang zwischen dem Austritt am Linsenrohr 24 und dem Projektionsschirm<B>19</B> eingebaut worden, damit das Bild für den Betrachter in der richtigen Ebene liegt.
Jig boring machine designed as a portal boring machine The known jig boring machines are mainly characterized by the fact that in a group of the two mutually perpendicular coordinate movements that are necessary for the machine to work, both are performed by movements of table lip guides. will. The workpiece therefore performs both coordinate movements. By contrast, the tool slide with the drilling spindle is at rest on a stand with such a projection that the tool spindle is approximately above the center of the table. A height adjustment of the tool he usually follows along a vertical guide for the entire tool slide th.
In the second group of machine tools, one coordinate movement is drawn through the wandering of a table top and the other through a drilling slide that is located on a portal-like structure that spans the table.
Jig drilling machines in portal are already known. In these vorbe known jig boring mills, however, the measurement setting for the two coordinates, according to which the work piece lying on the table with precisely spaced holes is to be seen ver, made in a way that has certain disadvantages in practice. For example, the distances between the bore centers, i.e. the so-called coordinates, are determined by fixed gauge blocks, with dial gauges being interposed in order to control the same contact pressure on the end faces of the gauge block.
For the purpose of general rough orientation, so-called coarse scales with millimeter graduation are attached to the table or the crossbar of the drilling gauge, over which an index pointer runs.
In other jig boring mills, in addition to the mentioned scales for rough orientation, special metal scales are built in, which contain a millimeter scale in the form of the finest scratches, the parts of a millimeter between 0.1, 0.01 or even 0.0.05 mm to be determined mostly. Caused by a device in which a micrometer spindle allows these divisions to be read.
Likewise, the installation of a precise glass rule with millimeter graduation is known in jig boring mills, which is indicated by optical telescopes with eyepiece viewing. However, reading the finest fractions of a millimeter (0, 01 or 0.005 mm) is associated with certain inconveniences when using the device.
Another disadvantage of almost all previous measuring devices on jig boring machines is that the small errors in the movement spindles for the table or the drilling slide have an unfavorable effect on the accuracy of the reading or the measurement result. The disadvantageous effect of this unavoidable problem in the threaded spindles for the movements of the carriages is completely eliminated in the present invention, because the coordinate point to be reached is generally determined by the relevant measurement coordinates on the two glass scales.
However, since the position of the glass scales can be kept absolutely unchangeable during the measuring process. the position of the desired coordinate point is also determined with the same security.
The invention, which concerns a jig boring machine designed as a portal work, ordered that the precise setting of the work tool slide on the crossbeam on the one hand and the setting of the table top with respect to the crossbeam on the other hand through diascopic projection devices can be grounded in such a way that glass scales, their linear expansion coefficient is at least approximately the same as that of cast iron, with the measuring graduation serving as a measurement basis and that the setting values for the local position of the drilling spindle center axis are mapped onto screens with the aid of the projection devices, with the dimensional setting on the desired using a reticle built into the projection optics Accuracy can be effected.
The glass rulers are expediently displaceable and adjustable in their longitudinal direction so that the starting point at the start of the measurement is always a whole. Number of glass scale division can be set.
For the displacement of the tool slide along the transverse bar, the glass scale is expediently stationary and the projection screen and the other associated parts of the optical device are connected to the tool slide so that they move along the transverse bar with it. On the other hand, the setting of the table top is more advantageous after a screen that is attached to the machine frame and that remains at rest.
For the setting of the table top, therefore, the glass scale is expediently attached to the movable table top borrowed and the son term devices with the screen are fixed in place on the machine frame.
The disadvantages of the first-mentioned known construction are that the turns of the tool slide under the action of the cutting forces are much greater, in any case less controllable, than in the case of the rigid portal construction. If two slide guides have to be arranged vertically one above the other at the table, it is difficult, in turn, to accommodate exact scales and Messmit tel appropriately in this construction, on the other hand, when moving sideways with the workpiece load, this will tend to overhang and thus deliver inaccurate work.
The invention avoids all of these disadvantages, which has the economic advantage of being able to use serial production or individual pieces.
In the drawing is. a Ausführungsbei shown game according to the invention. 1 shows an overall view of the portal drilling works, FIG. 1 shows a view of the ground glass, FIG. 3 shows a side view of the Bohrschlit at least partially in section, FIGS .6 the schematic representation of the scale shift for adjustment to a full millimeter, FIG. 7 a 'section along the line 7-7 erFig.4. FIG. 8 a schematic representation of the beam path in the case of the optics for the workpiece table, FIG. 9 a detail.
1 of the drawing shows a portal lifting mechanism which consists of the base plate 10, the main stand 11, a counter support 12 and the crossbeam 13. the one with 12 and the cross bar 13, the one with its two ends at 11 and 1'2. is led. On the crossbar 13 is. in the horizontal displaceable the tool slide 14 attached .. On the base plate 1! 0 is the table base 15 on which the table plate 1.6 is perpendicular. to the direction of displacement of the tool slide 14 is movable.
The workpiece to be processed is clamped on the table top 16. The tool is clamped in a rotating spindle 1.11 of the tool slide 14. The purpose of the dargestell th training is. coordinate alignment of workpiece and tool. This alignment takes place optically by the reading devices 17 and 1'8.
The reading of the respective setting takes place approximately according to Figure 2 of the drawing. The two diascopic projection devices 17 and 18 have a ground glass 19 on which a rake 20 consisting of two graduated scales is visible, the total length of which is divided into 100 segments of equal length, for example. The total length of the projected image corresponds to the projection of the line spacing of a scale, the image of this scale also being projected onto the ground glass 19 in the manner to be described below. The two tick marks 21 and 22 are the millimeter tick marks of the scale.
As the corresponding numbering shows, it is the 584 and 585th millimeter graduation. These graduation lines 21 and 22 move in front of your rake 20 when setting. As the setting value increases, the line division 21, 22 moves from right to left. If the millimeter graduation line 584 coincides with the right end mark of the arithmetic division 20, the setting has been made to exactly 584 mm. When shifting further, the numbering of the calculation 20 immediately shows how much 1/10 () mm the set value exceeds the full value of 534 mm. The setting shown shows a setting of 584.93 mm.
As FIG. 3 shows, when setting the tool slide 14 on the crossbeam; 13 the setting device 1'7 is attached to the tool slide 14, so it moves back and forth with the tool slide.
In the device 1'7, as can be seen in particular in FIGS. 4 to 7, there is a lighting tube 23 in a fixed connection with the lens tube 2; 4, specifically in such a way that the light rays when Exit from the lighting tube through the glass scale 25 and fall into the lens tube 2 4. The beam exit opening and the I-beam entry opening face each other and in this position can slide along the entire glass scale 2.5 when the drilling carriage 14 is displaced on the transverse beam 13 in the horizontal direction.
The lighting tube 23 contains an incandescent lamp 26, from which the rays are deflected via appropriate prisms through the glass scale 25 thrown (diascopic projection), enter the lens tube 24 and exit after an angular deflection from the head of the lens tube, after which they fall on the projection screen 19, which consists of a ground glass.
On the aforementioned path of the light beams, they also pass through a reticle <B>, 7, </B> which contains the fine adjustment of 1'00 partial 2 <B> 9 </B> strokes in such a way that 1 min is divided into 100 'parts. The image of this reticle 27 appears on the matt disk 19 in the same magnification of one hundred times as the image of the graduations 21 and 22 of the glass scale 2 <B> 5 </B>. The optical device gives you full security that the 'shadow images of both scales are projected in the same ratio of 1: 100.
The reading is, as described, exceptionally clear, precise and easy to learn. In addition, the light beam projection rules out any reading error due to parallelism, which cannot always be achieved when reading scales with vernier or other reading means. The glass scale <B> is in a steel frame 28 in the crossbar 1'3 of the boring mill 25 </B> firmly inserted. The frame 28 has a sliding guide along which it can be displaced on the transverse beam 13 by means of a fine adjustment screw.
As a result, a certain desired number (for example a round number of millimeters) can be brought into the zero position on the projection screen 19 as a starting point for a distance measurement between two hole centers or other points to be measured.
The glass scale 2.5 consists of a special optical glass with a coefficient of linear thermal expansion of 9.6X10-6, while that of cast iron is 10.5X10-6, so that the two are at least approximately the same. In fact, the difference is only 0.9X10-6. The glass scale 25 has a millimeter graduation of the utmost fineness, with a continuous number of millimeters attached to each part.
The fixed in the table projection device 18 according to Figure 8 and 9 for the second coordinate has the same effect as the device 17 on the drilling carriage 1 = t. The only difference is that in this case there is a reversal of the type of movement between the scale 25 and the optical device, in that the optical device (consisting of the lighting tube 23 and lens tube 24) is firmly attached to a protective box on the lower table part and that of the Table top 1! 6 attached glass scale 25 moves past the optics 23, 2'4 during the movement of the table top 16.
This glass scale 25 also rests in a frame which can be displaced by means of a fine adjustment screw in a sliding guide on the table top 16 in order to regulate the zero point setting.
The beam path is the same as with the optical device on the crossbar. Only a deflection mirror 30 has been installed in the beam path between the exit on the lens tube 24 and the projection screen 19 so that the image is in the correct plane for the viewer.