Fräsmaschine Die Erfindung 'betrifft eine Fräsmaschine, die sowohl zum Waagrechtfräsen als auch zum Senk rechtfräsen geeignet ist.
Es ist bekannt, Waagrechtfräsmaschinen auch zum Senkrechtfräsen zu benutzen, was dadurch er möglicht wird, dass ein gesonderter Senkrechtfräskopf am Maschinenständer auf einer konzentrisch zur Frässpindel angeordneten Zentrierung so befestigt wird, dass das Ende der Frässpindel mit dem Anbau- fräskopf in Triebverbindung steht.
Das Anbringen dieser Anbaufräsköpfe ist um ständlich und zeitraubend, wobei infolge des nicht unbeträchtlichen Gewichtes gewöhnlich zwei Leute erforderlich sind, um den Anbau vorzunehmen. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass der Ab stand vom Werkzeug zum Arbeitstisch sehr gering ist, so dass der Tisch bei sperrigen Werkstücken oft nicht weit genug abwärts verstellt werden kann, um das Werkstück zu bearbeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Fräsmaschine zu schaf fen, die mit voller Leistung sowohl zum Waagrecht- als auch zum Senkrechtfräsen eingesetzt werden kann. Hierbei soll die Umstellung von der einen zur anderen Fräsart leicht und schnell von einem Mann durchführbar sein, und zwar, falls erforderlich, ohne eine Umspannung des auf dem Arbeitstisch aufge spannten Werkstücks vornehmen zu müssen, wenn dieses sowohl im Waagrecht- als auch im Senkrecht- fräsverfahren bearbeitet werden muss. Hierdurch wird die Bearbeitung erleichtert und der Genauig keitsgrad erhöht.
Es soll ferner erreicht werden, dass die Drehzahlstufen der Senkrechtfrässpindel gegen über der Waagrechtfrässpindel wesentlich erhöht wer den, so dass beim Senkrechtfräsen die Schnittge- schwindigkeit des Werkzeuges in noch engeren Gren zen gewählt werden kann als beim Waagrechtfräsen.
Zu diesem Zweck besteht die Erfindung darin, dass die Fräsmaschine mit einem schwenkbaren Fräs- kopf versehen ist, der sowohl die Lagerung der Senk- rechtfrässpindel als auch eine Führung zur Auf nahme der Stützlager des Waagrechtfräsdornes ent hält und für den Antrieb der Senkrechtfrässpindel ein von der Waagrechtfrässpindel angetriebenes Ge triebe vorgesehen ist.
Dieses Getriebe weist zweckmässig ein Gehäuse auf, in welchem eine parallel zur Waagrechtfräs- spindel liegende Antriebswelle für die senkrechte Frässpindel gelagert ist und über ein Stufenschaltge triebe mit Leerlaufstellung von der Waagrechtfräs- spindel angetrieben wird.
Das Getriebegehäuse ist vorteilhaft mit einem konzentrisch zur Antriebswelle ausgerichteten Rund flansch versehen, der mit einer zur Zentrierung des Senkrechtfräskopfes 'bestimmten Aufnahmebohrung sowie Feststellmitteln für den Senkrechtfräskopf ver sehen ist. Diese Feststellmittel können aus mehreren Klemmschrauben bestehen, welche durch im Flansch des Getriebegehäuses vorgesehene Löcher hindurch gehen und mit Vierkantköpfen -in eine im Fräskopf vorgesehene ringförmige, konzentrisch zur Antriebs welle liegende T-Nute eingesetzt sind.
Die Senkrechtfrässpindel wird zweckmässig durch ein Kegelräderpaar angetrieben und in einer axial ver schiebbaren Pinole gelagert, die zur Führung einen sich axial erstreckenden Schlitz aufweist und durch eine Klemmschraube feststellbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zei gen: Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch den oberen Teil einer Waagrecht- und Senkrechtfräsma schine gemäss der Erfindung, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Fräsma schine in der Stellung zum Waagrechtfräsen, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 einen Teilschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 1, Fig. 5 einen Teilschnitt nach Linie V-V der Fig. 1.
Bei der im Ausführungsbeispiel gezeigten Senk recht- und Waagrechtfräsmaschine wird von einer normalen Waagrechtfräsmaschine 1 ausgegangen, bei der der die Stützlager 2 für den Fräsdorn 3 tragende Ausleger entfernt und durch die erfindungsgemässe Senkrecht- und Waagrechtfräsvorrichtung, die im ganzen mit 4 bezeichnet ist, ersetzt ist.
Die Senkrecht-Waagrechtfräsvorrichtung besteht aus einem fest auf dem Maschinenständer 5 ange ordneten Getriebe 6 und einem schwenkbar und feststellbar daran angebrachten Fräskopf 7.
Zunächst soll, unter Bezugnahme auf Fig. 1, das Getriebe 6 beschrieben werden. In einem Gehäuse 8, das mittels Schrauben 9 fest mit dem Maschinen ständer 5 verbunden ist, ist eine parallel zu der Waag- rechtfrässpindel 10 liegende Antriebswelle 11 in den Kugellagern 12 und 13 gelagert.
Die Antriebswelle 11 wird von der Waagrecht frässpindel 10 angetrieben, auf welcher zu diesem Zweck zwei Zahnräder 14 und 15 verschiedener Zähnezahlen fest angeordnet sind. Die Zahnräder 14 und 15 stehen mit Zwischenrädern 16 und 17 im Eingriff, die frei drehbar auf in einem Lagerbock 18 gehaltenen Zapfen 19 und 20 gelagert sind. Der La gerbock 18 ist auf dem Maschinenständer 5 befestigt und ragt in das unten offene Getriebegehäuse 8 hin ein. Auf der Antriebswelle 11 sind zwei durch eine Passfeder 21 drehfest, jedoch axial verschiebbar an geordnet Zahnräder 22 und 23 vorgesehen,, die mit ihren Naben 24 und 25 fest miteinander verbunden sind.
Der Abstand der Zahnräder 22 und 23 ist so gewählt, dass sie in einer mittleren Stellung ausser Eingriff mit den Zwischenrädern 16 und 17 stehen. Durch Verschieben der fest miteinander verbundenen Zahnräder 22 und 23 kann entweder das Zahnrad 22 mit dem Zwischenrad 16 oder das Zahnrad 23 mit dem Zwischenrad 17 zum Eingriff gebracht werden. Da zwischen den auf der Waagrechtfrässpindel 10 befestigten Zahnrädern 14 und 15 und den auf der Antriebswelle 11 angeordneten Zahnrädern 22 und 23 ein verschieden grosses Übersetzungsverhältnis besteht, kann die Antriebswelle 11 mit doppelt so viel Geschwindigkeitsstufen wie die Waagrechtfräs- spindel 10 angetrieben werden.
Im allgemeinen sind für die Waagrechtfrässpindel 10 sechs Geschwindig keitsstufen vorgesehen, so dass die Antriebswelle 11 mit 12 Geschwindigkeitsstufen antreibbar ist.
Zur Schaltung der auf der Antriebswelle 11 ver schiebbar angeordneten Zahnräder 22 und 23 ist in der Nabe 25 des Zahnrades 23 eine Ringnute 26 vorgesehen, in die, wie aus Fig. 3 ersichtlich, ein Schaltstein 27 eingreift, der drehbar auf einem Stift 28 am freien Ende eines Schaltarmes 29 gelagert ist. Der Schaltarm 29 ist fest auf einem drehbar in der Seitenwand 30 des Getriebegehäuses 8 gelagerten Stift 31 angeordnet, der auf der Aussenseite des Ge triebegehäuses 8 einen Schalthebel 32 trägt. Es ist ersichtlich, dass durch das Verschwenken des Schalt hebels 32 wahlweise das eine oder das andere Zahn rad 22 bzw. 23 ausser Eingriff stehen.
Das vordere Ende des Getriebegehäuses 8 ist mit einem radial nach aussen gerichteten Rundflansch 33 versehen, der konzentrisch zur Antriebswelle 11 ausgerichtet ist und eine ebenfalls konzentrisch zur Antriebswelle 11 liegende Zentrierbohrung 34 auf weist, in der ein Ansatz 35 des Fräskopfes 7 drehbar gelagert ist. Der Fräskopf 7 liegt mit einer Stirn fläche 36 an der Stirnfläche 37 des Rundflansches 33 am Getriebegehäuse an. In die Stirnfläche 36 des Fräskopfes 7 ist eine ringförmige T-Nute 38 einge arbeitet, während im Flansch. 33 des Getriebegehäu ses 8 mehrere gleichmässig verteilte Durchgangslöcher 39 für Klemmschrauben 40 vorgesehen sind, die mit Vierkantköpfen 41 in der T-Nute 38 des Fräs- kopfes 7 angeordnet sind.
Mittels der auf die Klemm schrauben 40 aufgeschraubten Muttern 42 kann der Fräskopf in der jeweils gewünschten Stellung festge stellt werden. Auf dem Umfang des Flansches 33 am Getriebegehäuse 8 ist eine Winkelgradteilung an gebracht, während auf dem Umfang des am Flansch 33 anliegenden Teils 43 des Fräskopfes 7 eine Ein stellmarke vorgesehen ist. Auf diese Weise kann der Fräskopf 7, der nachstehend eingehend beschrieben werden soll, in jede gewünschte Winkellage ver- schwenkt und festgestellt werden. ' Der Fräskopf 7 weist ein Gehäuse 44 auf, in welchem ein Kegelradpaar 45 und 46 in senkrecht zueinander stehenden Bohrungen 47 und 48 gelagert sind.
Das Kegelrad 45 ist in der konzentrisch zum Zentrieransatz 35 liegenden Bohrung 47 mit seiner Nabe 49 in den beiden Kugellagern 50 und 51 ge lagert. Die beiden auf dem Ende der Kegelradnabe 49 aufgeschraubten Ringmuttern 61 dienen zur Einstellung des axialen Lagerlaufspiels. In die Boh rung 52 der Nabe 49 greift die Antriebswelle 11 ein und ist mittels einer Passfeder 53 drehfest mit ihr verbunden. Das Kegelrad 46 ist mit seiner Nabe 54 in den beiden Kugellagern 55 und 56 gelagert, die in einer Büchse 57, die in die Bohrung 48 eingesetzt und durch einen Deckel 58 verschlossen ist, angeord net sind. Der Deckel 58 ist zusammen mit der Lager büchse 57 mittels Schrauben 59 fest mit dem Fräs- kopfgehäuse 44 verbunden.
Zur Einstellung des axia len Lagerlaufspiels sind auf das Ende der Kugelrad nabe 54 zwei Ringmuttern 60 aufgeschraubt.
Das obere Ende der Senkrechtfrässpindel 62 greift axial verschiebbar in die Bohrung 63 des Ke gelrades 46 ein und ist durch eine Passfeder 64 dreh fest damit verbunden. Das untere Ende der Senk- rechtfrässpindel 62 ist in einer Pinole 65 gelagert, die axial verschiebbar, jedoch durch eine Nute 66, in die der Zapfen 67 einer Schraube 68 eingreift, un- verdrehbar in der Bohrung 48 angeordnet (s. Fig. 5).
Die Lagerung sieht ein nachstellbares Doppelrollen lager 69 und zwei Axialkugellager 70 und 71 vor, die im unteren Ende der Pinole 65 mittels eines Lager deckels 72, der von der Senkrechtfrässpindel 62 durchgriffen ist, gehalten sind. Zur Einstellung des axialen Lagerlaufspiels der Senkrechtfrässpindel 62 dienen die beiden am oberen Axiallager 71 angrei fenden Ringmuttern 73.
Die Pinole 65 mit der Senkrechtfrässpindel 62 ist in Richtung der Pfeile 74 verstellbar. Zu diesem Zweck ist die Pinole 65 mit einer sich in axialer Richtung am Aussenumfang erstreckenden Zahn stangenverzahnung 75 versehen, in die ein auf einer im Gehäuse 44 gelagerten Welle 76 drehfest ange ordnetes Ritzel 77 eingreift; auf der Ritzelwelle 76 ist ferner ein Schneckenrad 78 befestigt, in das eine im Gehäuse 44 gelagerte Schnecke 79 eingreift (s. Fig. 4 und 5). Die Schnecke 79 steht mit einem Wellenende 80 aus dem Gehäuse 44 vor, wobei auf diesem Ende ein Handrad 81 befestigt ist. Durch Verdrehen des Handrades kann die Pinole 65 auf und ab verstellt werden. Die Pinole 65 weist eine Ausnehmung 82 auf, welche von dem Kegelrad 45 durchgriffen wird.
Um die Pinole 65 in ihrer jeweils eingestellten Höhenlage feststellen zu können, ist das untere Ende des Gehäuses 44 an der sich durch das ganze Gehäuse erstreckenden Bohrung 48 mit einem Schlitz 83 versehen und kann in bekannter Weise durch eine Klemmschraube 84 zusammengespannt werden, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist.
Aus Fig. 2 ist ferner ersichtlich, dass die eine Seitenfläche des Gehäuses 44, die sich parallel zu den Achsen der Senkrechtfrässpindel 62 und der Antriebswelle 11 erstreckt, mit einer Schwalben schwanzführung 85 versehen ist, welche zur verstell baren Aufnahme der Stützlager 2 für den Waag- rechtfräsdorn dient. Die Stützlager 2 sind in Fig. 2 in ihrer Stellung zum Waagrechtfräsen gezeigt und fluchten mit der Waagrechtfrässpindel 10.
Zum Ver- stellen in die zum Senkrechtfräsen geeignete Stellung des Fräskopfes 7 ist es, nachdem der Waagrecht- fräsdorn entfernt ist, lediglich erforderlich, die Mut- tern 42 der Klemmschrauben 40 zu lösen, worauf der Fräskopf 7 in die gewünschte Stellung gebracht werden kann, in der er dann durch Anziehen der Muttern 42 festgestellt wird.
Durch die Erfindung ist erstmals eine Fräsma schine geschaffen, die als vollwertige Maschine so wohl zum Senkrecht- als auch zum Waagrechtfräsen mit wenigen, leicht durchführbaren Handgriffen um stellbar ist. Die Erfindung soll keineswegs auf das in den Zeichnungen gezeigte Ausführungsbeispiel be schränkt sein, da Änderungen der Einzelheiten ohne weiteres möglich sind, ohne vom Erfindungsgedan ken abzuweichen. Derartige Änderungen mögen sich beispielsweise ergeben, wenn eine vorhandene Waag rechtfräsmaschine beliebiger Bauart mit der erfin dungsgemässen Waagrecht-Senkrechtfräsvorrichtung ausgerüstet werden soll.
Milling machine The invention relates to a milling machine which is suitable for both horizontal milling and vertical milling.
It is known to use horizontal milling machines for vertical milling, which is made possible by the fact that a separate vertical milling head is attached to the machine frame on a centering concentric to the milling spindle so that the end of the milling spindle is in drive connection with the milling head attachment.
The attachment of these attachment milling heads is cumbersome and time consuming, and because of the not inconsiderable weight, two people are usually required to carry out the attachment. Another disadvantage can be seen in the fact that the distance from the tool to the work table is very small, so that the table can often not be adjusted downwards far enough for bulky workpieces to process the workpiece.
The invention is based on the object of eliminating these shortcomings and creating a milling machine that can be used at full power for both horizontal and vertical milling. The changeover from one type of milling to the other should be able to be carried out easily and quickly by one man, and if necessary without having to re-clamp the workpiece clamped on the work table, if this is done both horizontally and vertically. milling process must be processed. This makes processing easier and increases the degree of accuracy.
It should also be achieved that the speed levels of the vertical milling spindle significantly increased compared to the horizontal milling spindle, so that the cutting speed of the tool can be selected within even narrower limits for vertical milling than for horizontal milling.
For this purpose, the invention consists in that the milling machine is provided with a swiveling milling head, which contains both the mounting of the vertical milling spindle and a guide for receiving the support bearings of the horizontal milling mandrel and one of the spindle for driving the vertical milling spindle Horizontal milling spindle driven Ge gear is provided.
This gearbox expediently has a housing in which a drive shaft for the vertical milling spindle, which is parallel to the horizontal milling spindle, is mounted and is driven by the horizontal milling spindle via a stepped gearbox with an idle position.
The gear housing is advantageously provided with a concentrically aligned round flange to the drive shaft, which is seen ver with a receiving bore for centering the vertical milling head and locking means for the vertical milling head. These locking means can consist of several clamping screws which go through holes provided in the flange of the gear housing and are inserted with square heads in an annular T-slot provided in the milling head, concentric to the drive shaft.
The vertical milling spindle is expediently driven by a pair of bevel gears and stored in an axially displaceable quill which has an axially extending slot for guidance and can be locked by a clamping screw.
An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawings. It show: Fig. 1 is a vertical longitudinal section through the upper part of a horizontal and vertical milling machine according to the invention, Fig. 2 is a perspective view of the milling machine in the position for horizontal milling, Fig. 3 is a section along line III-III of the 1 and 4 show a partial section along line IV-IV of FIG. 1, and FIG. 5 shows a partial section along line VV of FIG. 1.
In the vertical and horizontal milling machine shown in the exemplary embodiment, a normal horizontal milling machine 1 is assumed, in which the support bearing 2 for the milling arbor 3 is removed and replaced by the vertical and horizontal milling device according to the invention, which is designated as a whole by 4 .
The vertical / horizontal milling device consists of a gear 6 fixed on the machine frame 5 and a milling head 7 attached to it in a pivotable and lockable manner.
First, the transmission 6 will be described with reference to FIG. 1. In a housing 8, which is firmly connected to the machine stand 5 by means of screws 9, a drive shaft 11 lying parallel to the horizontal milling spindle 10 is mounted in the ball bearings 12 and 13.
The drive shaft 11 is driven by the horizontal milling spindle 10, on which two gears 14 and 15 with different numbers of teeth are fixedly arranged for this purpose. The gears 14 and 15 mesh with intermediate gears 16 and 17, which are freely rotatably mounted on pins 19 and 20 held in a bearing block 18. The La gerbock 18 is attached to the machine frame 5 and protrudes into the gear housing 8 open at the bottom. On the drive shaft 11 there are two non-rotatable, but axially displaceable, gear wheels 22 and 23 provided by a feather key 21, which are firmly connected to one another with their hubs 24 and 25.
The distance between the gears 22 and 23 is selected so that they are out of engagement with the intermediate gears 16 and 17 in a central position. By shifting the fixedly connected gears 22 and 23, either the gear 22 with the intermediate gear 16 or the gear 23 with the intermediate gear 17 can be brought into engagement. Since there is a different transmission ratio between the gears 14 and 15 fastened on the horizontal milling spindle 10 and the gears 22 and 23 arranged on the drive shaft 11, the drive shaft 11 can be driven at twice as many speed levels as the horizontal milling spindle 10.
In general, six speed levels are provided for the horizontal milling spindle 10, so that the drive shaft 11 can be driven at 12 speed levels.
To switch the ver on the drive shaft 11 slidably arranged gears 22 and 23 an annular groove 26 is provided in the hub 25 of the gear 23, in which, as shown in Fig. 3, a switching block 27 engages, which rotates on a pin 28 at the free End of a switching arm 29 is mounted. The switching arm 29 is fixedly arranged on a rotatably mounted in the side wall 30 of the gear housing 8 pin 31, which carries a gear lever 32 on the outside of the gear housing 8 Ge. It can be seen that by pivoting the switching lever 32, either one or the other toothed wheel 22 and 23 are disengaged.
The front end of the gear housing 8 is provided with a radially outwardly directed round flange 33, which is aligned concentrically to the drive shaft 11 and also has a centering bore 34 which is also concentric to the drive shaft 11 and in which a shoulder 35 of the milling head 7 is rotatably mounted. The milling head 7 rests with an end face 36 on the end face 37 of the round flange 33 on the gear housing. In the end face 36 of the milling head 7 an annular T-slot 38 is incorporated, while in the flange. 33 of the gear housing 8 several evenly distributed through holes 39 are provided for clamping screws 40, which are arranged with square heads 41 in the T-slot 38 of the milling head 7.
By means of the nuts 42 screwed onto the clamping screws 40, the milling head can be fixed in the desired position. On the circumference of the flange 33 on the gear housing 8, an angular graduation is placed, while on the circumference of the part 43 of the milling head 7 resting on the flange 33, a setting mark is provided. In this way, the milling head 7, which will be described in detail below, can be pivoted into any desired angular position and locked. The milling head 7 has a housing 44 in which a pair of bevel gears 45 and 46 are mounted in bores 47 and 48 which are perpendicular to one another.
The bevel gear 45 is in the concentric to the centering lug 35 bore 47 with its hub 49 in the two ball bearings 50 and 51 ge superimposed. The two ring nuts 61 screwed onto the end of the bevel gear hub 49 are used to adjust the axial bearing clearance. In the Boh tion 52 of the hub 49 engages the drive shaft 11 and is rotatably connected to it by means of a feather key 53. The bevel gear 46 is mounted with its hub 54 in the two ball bearings 55 and 56, which are net angeord in a bushing 57 which is inserted into the bore 48 and closed by a cover 58. The cover 58, together with the bearing bush 57, is firmly connected to the milling head housing 44 by means of screws 59.
To adjust the axia len bearing running play two ring nuts 60 are screwed onto the end of the ball wheel hub 54.
The upper end of the vertical milling spindle 62 engages axially displaceably in the bore 63 of the Ke gelrades 46 and is rotatably connected to it by a key 64. The lower end of the vertical milling spindle 62 is mounted in a quill 65, which is axially displaceable, but non-rotatable in the bore 48 by means of a groove 66 in which the pin 67 of a screw 68 engages (see FIG. 5). .
The storage provides an adjustable double roller bearing 69 and two axial ball bearings 70 and 71, which are held in the lower end of the sleeve 65 by means of a bearing cover 72, which is penetrated by the vertical milling spindle 62. The two ring nuts 73 attacking the upper axial bearing 71 are used to adjust the axial bearing play of the vertical milling spindle 62.
The quill 65 with the vertical milling spindle 62 can be adjusted in the direction of the arrows 74. For this purpose, the quill 65 is provided with an axially extending on the outer periphery of the toothed rack 75, in which a on a shaft 76 mounted in the housing 44 rotatably arranged pinion 77 engages; Furthermore, a worm wheel 78 is attached to the pinion shaft 76, in which a worm 79 mounted in the housing 44 engages (see FIGS. 4 and 5). A shaft end 80 of the worm 79 projects out of the housing 44, a handwheel 81 being attached to this end. The quill 65 can be adjusted up and down by turning the handwheel. The quill 65 has a recess 82 through which the bevel gear 45 extends.
In order to be able to determine the quill 65 in its respectively set height position, the lower end of the housing 44 is provided with a slot 83 at the bore 48 extending through the entire housing and can be clamped together in a known manner by a clamping screw 84, as shown in FIG Fig. 2 can be seen.
From Fig. 2 it can also be seen that the one side surface of the housing 44, which extends parallel to the axes of the vertical milling spindle 62 and the drive shaft 11, is provided with a dovetail guide 85, which is used to adjust the support bearing 2 for the balance - Right milling arbor is used. The support bearings 2 are shown in FIG. 2 in their position for horizontal milling and are aligned with the horizontal milling spindle 10.
To adjust the milling head 7 to the position suitable for vertical milling, after the horizontal milling arbor has been removed, it is only necessary to loosen the nuts 42 of the clamping screws 40, whereupon the milling head 7 can be brought into the desired position. in which it is then determined by tightening the nuts 42.
The invention creates a Fräsma machine for the first time, which can be adjusted as a full-fledged machine for both vertical and horizontal milling with a few, easy-to-use movements. The invention is in no way intended to be limited to the embodiment shown in the drawings, since changes to the details are readily possible without deviating from the inventions ken. Such changes may arise, for example, if an existing horizontal milling machine of any type is to be equipped with the horizontal-vertical milling device according to the invention.