Werkzeugmaschine mit geradlinig hin- und herbewegtem Tisch und Verfahren zur Herstellung derselben Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit geradlinig hin- und herbewegtem Tisch, bei welcher der Tisch auf dem Maschinenbett mittels zwei parallel und in Abstand angeordneter, ineinandergreifender V-förmiger Führungsleisten und V-förmiger Führungs- miten geführt ist, die<B>je</B> ein Paar von zusammenar beitenden Führungselementen bilden. Durch geeignete Fabrikationsmethoden wie Schleifen oder Schaben der Führungsbahnen kann erreicht werden, dass sämtliche Führungsbahnen der Führungsleisten und Führungs nuten einwandfrei tragen und dadurch der Maschinen tisch eine sehr genaue Längsführung erhält.
Im prak tischen Betrieb ist jedoch der Maschinentisch Wärme einwirkungen verschiedener Art ausgesetzt, z.B. Er wärmung der Tischoberfläche durch Befall von heissen Spänen, Sonneneinstrahlung oder Reibungswärme an den Tischführungen selbst. Diese Wärmeeinwirkungen können einen Verzug des Tisches verursachen, der dann ein einseitiges Tragen der Innen- oder Aussen flächen der V-Führungen zur Folge hat.
Diese Erscheinung wirkt sich nachteilig auf die Genauigkeit der Tischführung aus und beeinflusst damit auch die Arbeitsgenauigkeit der Maschine selbst in nachteiliger Weise. Dies gilt im besonderen Masse für Präzisionswerkzeugmaschinen wie z.B. Führungs bahnen- und Flächenschleifmaschinen, wo heute Ar- beitsgenauigkeiten in Längs- und Querrichtung von wenigen tausendstel Millimetern gefordert werden.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass nur die Führungselemente des einen Führungspaares und ein Führungselement des an deren Führungspaares fest angeordnet sind bzw. mit dem Tisch bzw. Bett ein Stück bilden, während das andere Führungselement des letztgenannten Führungs paares am Tisch bzw. Bett querverschieblich gelagert, jedoch gegen Längsverschiebung gesichert ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung der obengeschilderten Werkzeugmaschine, und ist dadurch gekennzeichnet, dass das querverschiebbare Führungseleinent mit Schraubenbolzen am Tisch bzw. Bett festgeschraubt, dann die beiden parallelen Führungselemente mecha nisch bearbeitet und anschliessend die Schrauben bolzen durch Distanzbolzen ersetzt werden.
Weitere Vorteile sowie Einzelheiten sind anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spielen der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. <B>1</B> eine schaubildliche Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Querschnitt durch dieses erste Aus führungsbeispiel, Fig. <B>3</B> ein zweites Ausführungsbeispiel der Er findung, Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel im Quer schnitt.
In der Zeichnung ist mit<B>1</B> das Maschinenbett, mit 2 der hin- und herbewegliche Maschinentisch be- zeichnet, der in<U>bekannter</U> Weise zum Aufspannen des Werkstücks dient. Bei dem ersten Ausführungsbei spiel weist der Tisch zwei parallele und in Abstand voneinander<B>-</B> angeordnete, im Querschnitt V-förmige Führungsleisten<B>3</B> und 4 auf. Diese V-förmige Füh rungsleisten freifen in entsprechend V-förnüge Füh- rungsmiten <B>5</B> und<B>6</B> des MaschInenbettes <B>1</B> ein.
Die Führungsleisten<B>3</B> und 4 bilden mit den Führungs nuten<B>5</B> und<B>6</B> zusammen<B>je</B> ein Paar von zusammen arbeitenden Führungselementen. Die Führungsele mente<B>3</B> und<B>5</B> des einen Führungspaares und ein Führungselement<B>6</B> des anderen Führungspaares mit dem Tisch 2 -bzw. Bett<B>1</B> bilden ein Stück, während das andere Führungselement 4 des letztgenannten Führungspaares am Tisch 2 querverschieblich gelagert ist, jedoch gegen Längsverschiebung gesichert ist.
Die Sicherung gegen Längsverschiebung erfolgt dabei zweckmässig durch mehrere in Abstand vonein ander angeordnete Passfedern<B>7,</B> die quer zur Tisch bewegungsrichtung angeordnet sind. Die für die Pass- feder <B>7</B> im Tisch 2 vorgesehene Nut<B>8</B> ist dabei länger ausgebildet als die Passfeder selbst, so dass diese eine freie Querverschiebung der Führungsleiste 4 zulässt. Es kann sich somit der Tisch infolge von Wärmeein wirkungen ungehindert ausdehnen, wobei sowohl die Führungsleiste<B>3</B> als auch die Führungsleiste 4 immer ihre normale Stellung in den Führungsnuten<B>5</B> bzw. <B>6</B> beibehalten, so dass ihre vier Führungsbahnen<B>9</B> gleich- mässig tragen.
Die Genauigkeit der Tischführung wird damit durch Wärmeeinwirkungen nicht mehr beein trächtigt <B>UM</B> den Zusammenbau von Tisch und Bett zu er leichtern, ist die Führungsleiste 4 zweckmässig durch Distanzbolzen<B>16</B> mit dem Tisch 2 verbunden. Durch diese Distanzbolzen ist die Führungsleiste 4 nur lose an den Tisch selbst angehängt, so dass ihre freie Querverschiebbarkeit gewährleistet ist. Zu diesem Zweck ist auch die Bohrung<B>17,</B> in der dieser Distanz bolzen<B>16</B> angeordnet ist, entsprechend weit ausge bildet. Es kann dabei beispielsweise ein Bolzen pro Meter Führungsleiste vorgesehen sein.
Bei dem in Fig. <B>1</B> und 2 dargestellten Ausführungs beispiel sind die Führungsleisten<B>3</B> und 4 an dem Tisch angeordnet. In Fig. <B>3</B> dagegen ist ein Ausführungs beispiel dargestellt, bei dem die Führungsleisten<B>10,</B> <B>11</B> an dem Maschinenbett 12 angeordnet sind. Der Tisch<B>13</B> weist bei diesem Ausführungsbeispiel die Führungsnuten 14 und<B>15</B> auf. Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist auch bei diesem eine der Führungsleisten, nämlich die Führungsleiste<B>11,</B> querverschiebbar am Maschinenbett 12 angeordnet und gegen Längsverschiebung gesichert.
Die Wirkungs weise dieser Anordnung bei Wärmeausdehnung ist ähnliche wie bei dem oben beschriebenen Ausfüh- rungsbeispiel Bei den <B>'</B> bisher beschriebenen Ausführungsbei- spielen ist -jeweils eine der Führungsleisten querver schiebbar angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, eine der Führungsnuten, in diesem Fal#l die Führungsnut<B>18,</B> querverschiebbar auf dem Maschinenbett 20 anzuordnen. Die Führungsnut <B>19</B> ist dabei fest mit dem Maschinenbett verbunden.
Ebenso bilden die Führungsleisten 21 und 22 mit dem Maschinentisch<B>23</B> ein Stück. Die querverschiebbare Führungsnut<B>18</B> ist wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen gegen Längsverschiebung durch Passfedern od. dgl. gesichert und kann durch Distanz bolzen gegen Abheben gesichert sein.
Anstelle der bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Passfedern<B>7</B> kann auch zur Sicherung des querverschiebbaren Führungselementes gegen Längsverschiebung ein Mitnehmerbolzen vorgesehen sein, der im Tisch bzw. Bett befestigt ist und in ein im Führungselement vorgesehenes Langloch eingreift.
Die Herstellung der Führungselemente der be schriebenen Werkzeugmaschine erfolgt zweckmässig in der im folgenden anhand des in Fig. <B>1</B> und 2 dar gestellten Ausführungsbeispiels erläuterten Weise. Die später querverschiebbare Führungsleiste 4 wird zu nächst mit Schraubenbolzen fest mit dem Maschinen tisch 2 verbunden. Dann werden die Führungsleisten <B>3,</B> 4 sowie die Führungsnuten<B><I>5, 6</I></B> in der üblichen Weise mechanisch bearbeitet und zum Schluss ge schabt oder geschliffen.
Darnach entfernt man die Schraubenbolzen und ersetzt sie durch die in Fig. 2 dargestellten Distanzbolzen, wodurch die Führw-igs- leiste 4 nunmehr querverschiebbar ist.<B>-</B> Bei der beschriebenen Ausführung sind zwei gleiche und symmetrisch angeordnete V-förmige Führungsbahnen in Gestalt der Führungsleisten<B>3,</B> 4 und der Führungsnuten<B><I>5, 6</I></B> vorgesehen. Durch diese genau gleiche und symmetrische Anordnung wird eine genau gleiche Belastung der beiden Führungsbahnen erzielt. Dies hat insofern eine erhebliche Bedeutung als damit in beiden Führungsbahnen ein genau gleicher Schmiereffekt bzw. in beiden Bahnen der Ölfilm die gleiche Stärke aufweist.
Damit wird nicht nur ein gleichmässiger Verschleiss erzielt, sondern vor allem auch eine sehr hohe Präzision (von wenigen tausend- stel Millimetern) bei der Bearbeitung, insbesondere bei Führungsbahnen- und Flächenschleifmaschinen erzielt. Hierbei ist zu berucksichtigendassbeisolchenSchleif- maschinen heute sehr hohe Tischgeschwindigkeiten von 40<B>-</B> 45 m/min. vorhanden sind. Im Hinblick auf diese hohe Geschwindigkeit und die Belastung der Führungsbahnen ist daher das Vorhandensein eines gleichmässigen und gleich starken Ölfilms in beiden Führungsbahnen von erheblicher Bedeutung.
Machine tool with rectilinearly reciprocating table and method for producing the same. The invention relates to a machine tool with rectilinearly reciprocating table, in which the table on the machine bed by means of two parallel and spaced-apart, interlocking V-shaped guide strips and V-shaped Leadership is guided, which <B> each </B> form a pair of cooperating guide elements. Suitable manufacturing methods such as grinding or scraping the guideways can ensure that all of the guideways of the guide rails and guide grooves wear perfectly and the machine table is thus given a very precise longitudinal guidance.
In practical operation, however, the machine table is exposed to various types of heat, e.g. The table surface is warmed up by infestation of hot chips, solar radiation or frictional heat on the table guides themselves. These effects of heat can cause the table to warp, which then results in the inside or outside surfaces of the V guides being worn on one side.
This phenomenon has a disadvantageous effect on the accuracy of the table guide and thus also has a disadvantageous effect on the working accuracy of the machine itself. This applies in particular to precision machine tools such as Guide track and surface grinding machines, where work accuracies of a few thousandths of a millimeter in longitudinal and transverse directions are required today.
The purpose of the present invention is to create a machine tool that does not have these disadvantages. This is achieved according to the invention in that only the guide elements of one guide pair and one guide element of the other guide pair are fixed or form one piece with the table or bed, while the other guide element of the last-mentioned guide pair is on the table or bed mounted transversely, but secured against longitudinal displacement.
The present invention also relates to a method for producing the machine tool described above, and is characterized in that the transversely displaceable guide element is screwed to the table or bed with screw bolts, then the two parallel guide elements are mechanically processed and the screw bolts are then replaced by spacer bolts.
Further advantages and details are explained in more detail with reference to Ausführungsbei shown in the drawing of the invention.
The figures show: FIG. 1 a diagrammatic representation of a first exemplary embodiment, partially in section, FIG. 2 a cross section through this first exemplary embodiment, FIG. 3 a second exemplary embodiment from FIG Finding, Fig. 4 another embodiment in cross section.
In the drawing, <B> 1 </B> denotes the machine bed, and 2 denotes the machine table which can move back and forth and which is used in a known manner to clamp the workpiece. In the first embodiment, the table has two parallel guide strips 3 and 4 which are arranged at a distance from one another and have a V-shaped cross section. These V-shaped guide rails free themselves into corresponding V-shaped guide centers <B> 5 </B> and <B> 6 </B> of the machine bed <B> 1 </B>.
The guide strips <B> 3 </B> and 4 together with the guide grooves <B> 5 </B> and <B> 6 </B> together <B> each </B> form a pair of cooperating guide elements. The guide elements <B> 3 </B> and <B> 5 </B> of one guide pair and a guide element <B> 6 </B> of the other guide pair with the table 2 or Bed <B> 1 </B> form one piece, while the other guide element 4 of the last-mentioned pair of guides is mounted on table 2 such that it can be moved transversely, but is secured against longitudinal displacement.
The safeguard against longitudinal displacement is expediently effected by several feather keys 7, arranged at a distance from one another, which are arranged in the direction of movement transversely to the table. The groove <B> 8 </B> provided for the feather key <B> 7 </B> in the table 2 is made longer than the feather key itself, so that it allows a free transverse displacement of the guide bar 4. The table can thus expand unhindered as a result of the effects of heat, with both the guide bar <B> 3 </B> and the guide bar 4 always in their normal position in the guide grooves <B> 5 </B> or <B> 6 </B> so that their four guideways <B> 9 </B> carry evenly.
The accuracy of the table guidance is therefore no longer impaired by the effects of heat. To facilitate the assembly of table and bed, the guide bar 4 is conveniently connected to the table 2 by spacer bolts 16 . By means of these spacer bolts, the guide bar 4 is only loosely attached to the table itself, so that its free transverse displaceability is guaranteed. For this purpose, the bore <B> 17 </B> in which this spacer bolt <B> 16 </B> is arranged is formed correspondingly wide. For example, one bolt per meter of guide bar can be provided.
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the guide strips 3 and 4 are arranged on the table. In Fig. 3, on the other hand, an embodiment is shown in which the guide strips 10, 11 are arranged on the machine bed 12. In this exemplary embodiment, the table <B> 13 </B> has the guide grooves 14 and <B> 15 </B>. Similar to the first exemplary embodiment, one of the guide strips, namely the guide strip 11, is also arranged on the machine bed 12 such that it can be displaced transversely and is secured against longitudinal displacement.
The mode of action of this arrangement in the event of thermal expansion is similar to that of the exemplary embodiment described above. In the exemplary embodiments described so far, one of the guide strips is in each case arranged to be transversely displaceable. However, it is also possible, as is shown in FIG. 4, to arrange one of the guide grooves, in this case the guide groove 18, on the machine bed 20 so that it can be displaced transversely. The guide groove <B> 19 </B> is firmly connected to the machine bed.
The guide strips 21 and 22 also form one piece with the machine table 23. The transversely displaceable guide groove <B> 18 </B> is, as in the exemplary embodiments described above, secured against longitudinal displacement by feather keys or the like and can be secured against lifting off by spacer bolts.
Instead of the feather keys 7 described in the first exemplary embodiment, a driving pin can also be provided to secure the transversely displaceable guide element against longitudinal displacement, which is fastened in the table or bed and engages in an elongated hole provided in the guide element.
The production of the guide elements of the machine tool described is expediently carried out in the manner explained below with reference to the exemplary embodiment presented in FIGS. 1 and 2. The later transversely displaceable guide bar 4 is first firmly connected to the machine table 2 with screw bolts. Then the guide strips <B> 3, </B> 4 and the guide grooves <B> <I> 5, 6 </I> </B> are mechanically processed in the usual way and finally scraped or ground.
The screw bolts are then removed and replaced by the spacer bolts shown in FIG. 2, as a result of which the guide bar 4 can now be moved transversely. In the embodiment described, two identical and symmetrically arranged V-shaped Guide tracks in the form of the guide strips <B> 3, </B> 4 and the guide grooves <B> <I> 5, 6 </I> </B> are provided. This exactly identical and symmetrical arrangement results in exactly the same load on the two guideways. This is of considerable importance as it has exactly the same lubricating effect in both guide tracks or the oil film has the same thickness in both tracks.
This not only achieves even wear, but above all a very high level of precision (of a few thousandths of a millimeter) during machining, especially with guideway and surface grinding machines. It must be taken into account here that these grinding machines today have very high table speeds of 40 <B> - </B> 45 m / min. available. In view of this high speed and the load on the guideways, the presence of an even and equally thick oil film in both guideways is of considerable importance.