CH430379A - Universal-Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

  Universal-Werkzeugmaschine    Die Erfindung betrifft eine Universal-Werkzeug  maschine, insbesondere Universal-Fräsmaschine, mit  einem Aufspanntisch und einem Werkzeug, die in drei  Koordinatenrichtungen zueinander bewegbar sind.  



  An Universal-Fräsmaschinen ist zumindest die For  derung zu stellen, dass sich mit ihnen alle horizontalen  und vertikalen Arbeiten durchführen lassen. Um dem  zu genügen, werden bekannte Maschinen entweder mit  einer zwischen der Horizontalen und der Vertikalen  schwenkbaren     Spindel    ausgerüstet oder mit zwei Spin  deln - einer festen horizontalen und einer festen verti  kalen.  



  Wird nun an der Präzision der von der Maschine  ausgeführten Arbeiten und an der Zerspannungsleistung  der für die drei verschiedenen Arten von     Spindeln    not  wendige konstruktive Aufwand gemessen und ver  glichen, so ergibt sich für die feste horizontale Spindel  der niedrigste Wert. Sie weist die günstigsten Bedingun  gen hinsichtlich des Kräfteflusses auf und kann somit  am leichtesten gebraucht werden. Die bekannten Ma  schinen, sollen sie als Universal-Maschine bezeichnet  werden können, kommen aber mit einer solchen Spindel  allein nicht aus.

   Das gelingt erst durch die Erfindung,  die eine unschwenkbare horizontale Werkzeugspindel  mit einem Aufspanntisch kombiniert, dessen Spannfläche  um eine erste unter 45  zu ihrer Ebene geneigte Achse  und um eine zu     dieser    unter 45  geneigte und vertikale  zweite Achse drehbar gelagert ist. Der Aufspanntisch  ermöglicht es, sowohl mit einer senkrechten als auch  mit einer waagerechten Spannfläche zu arbeiten, so dass  die Schwenkbarkeit der horizontalen Spindel oder eine  zusätzliche vertikale Spindel entfallen kann. Als beson  derer Vorteil ist zu betrachten, dass das Aufspannen des  Werkstückes auch bei     Verwendung    des Tisches als  Senkrecht-Tisch in waagerechter Tischstellung vorge  nommen werden kann.  



  Gemäss einer     vorteilhaften    Ausführungsform ist die  Maschine mit einem Taster versehen, der horizontal und  oberhalb des     Werkzeuges    angeordnet ist. Auch hier kann  die Beschickung des Tisches horizontal vorgenommen    und doch die Kopierarbeit an einer senkrechten     Fläche     des Werkstückes     durchgeführt    werden. Die besonderen  Vorteile dieser Art der     Durchführung    von Kopierarbei  ten (gute     Beobachtungsmöglichkeit,    günstige Span- und  Kühlmittelabfuhr) sind bekannt.

   Der letzte Vorteil ist  von besonderer Bedeutung für das maschinelle Kopie  ren mit automatischen Vorschüben und entsprechend  grosser Spanleistung; denn Leistung und Standzeit des  Werkzeuges sind wesentlich davon abhängig.  



  Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ent  sprechend ist die Maschine mit einer Feinkopiereinrich  tung zum Feinschlichten ausgerüstet, die vorzugsweise  von Hand betätigt wird und     als    solche eine hierfür be  sonders zweckmässige vertikale     Spindel    zusätzlich     zur     horizontalen Spindel aufweist.

   Eine solche     Handkopier-          einrichtung    empfiehlt sich für die Herstellung von Nach  formarbeiten höchster Präzision bei grosser Arbeitsge  schwindigkeit; denn     mit    automatischen Kopiereinrich  tungen, die von der     Schalthäufigkeit    ihrer Steuereinrich  tung abhängen, lassen sich bei     vertretbarem        Aufwand     bis jetzt noch keine Nachformungen gleicher Präzision  erzielen - das insbesondere, wenn gleichzeitig     eine    nen  nenswerte Arbeitsgeschwindigkeit erreicht werden soll.

    Für das Feinschlichten von Hand, das sich an das auto  matische     Vorschruppen        anschliesst,    bei der die horizon  tale Werkzeugspindel     benötigt    wird, fallen die erwähn  ten Vorteile der     Horizontalspindel    gegenüber     einer    Verti  kalspindel nicht ins     Gewicht;    denn beim     Feinschlichten     werden nur noch Späne sehr geringer Dicke abgehoben,  so dass der sonst für     Vertikalspindeln    erforderliche hohe       Aufwand    für grosse     Zerspanungsleistungen        entfällt.     



  Weitere     Einzelheiten    ergeben sich aus der Beschrei  bung von     Ausführungsbeispielen    der Erfindung in Ver  bindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen.  



  Es zeigen:       Fig.    1 eine Seitenansicht der Maschine als     Universal-          Fräsmaschine    mit einer Bohrstange und einem aufge  spannten Werkstück,       Fig.    2 die Seitenansicht der Maschine als Universal-           Kopiermaschine    mit     übereinander    angeordnetem hori  zontalem Werkzeug und Taster,  Fig.3 die Seitenansicht der Maschine als Hand  kopiermaschine mit     einem        angesetzten    Handkopiergerät,  Fig.4 die Maschine als Handkopiermaschine in  Frontalansicht,  Fig.5 die Maschine als Handkopiermaschine in  Draufsicht.  



  Die Figuren zeigen ein     Maschinenbett    10, auf dem  einerseits längsverschieblich ein Werkstückträger 12 ge  lagert ist und anderseits querverschieblich ein Ständer  14, der in     vertikalen        Führungen    16 einen     Schlitten    18  trägt, in dem eine horizontale Arbeitsspindel 20     lagert.     Bei der in der Fig. 1 dargestellten Fräsmaschine ist die  Frässpindel 20 mit einer Bohrstange 32 ausgerüstet.

    Zum Antrieb der     Werkzeugspindel    20 und des Spindel  vorschubes dient der Motor 22, während der Antrieb  der übrigen-Vorschübe von einem eigenen Motor über  ein geeignetes Getriebe     (beides    nicht gezeigt) im Ma  schinenbett 10 oder     im    Ständer 14 erfolgt. Zur Schal  tung     sämtlicher    Antriebe dient die schwenkbare Schalt  tafel 24. Unabhängig vom Motor 22 können     sämtliche     Bewegungen auch von Hand     ausgeführt    werden.

   Zu  diesem Zweck sind Handräder vorgesehen, und zwar  das Handrad 26 zum Ständervorschub in Querrichtung,  Handrad 28 zur Höhenverstellung des     Schlittens    18 und  Handrad 30 zur     axialen    Verschiebung der Arbeitsspin  del 20. Nach der Einstellung der     axialen    Lage der Spin  del     kann    diese     mittels    eines Handhebels 34 verklemmt  werden. Sämtliche Bedienungselemente sind zu beiden  Seiten des Ständers 14     angeordnet        (Fix.    5), damit die       Maschine    von beiden Seiten     betätigt    werden     kann.     



  Auf dem längsverschieblichen Werkstückträger 12 ist  ein Aufspanntisch angeordnet, dessen Spannfläche 36 in  jede beliebige Lage     zwischen    der Horizontalen und der  Vertikalen geschwenkt werden kann. Dieser Aufspann  tisch besteht aus einem mittels eines Handrades 38 um  eine vertikale Achse drehbar mit dem Werkstückträger  12 verbundenen schräg     abgeschnittenen    Zylinderstück  40. Dieses Stück trägt auf einer runden Gleitbahn 42,  die unter     einem        Winkel    von 45  zur Horizontalen ge  neigt ist, ein     Teil    44, das     ebenfalls        mittels    des Hand  rades 3 8 gedreht werden kann.

   Das Teil 44 trägt, unter  einem Winkel von 45      zur    runden Gleitbahn 42 geneigt,  die Hauptaufspannfläche 36 mit ihren Spann-Nuten 46.  



  Die Fräsmaschine nach Fig. 1 und 2, welche nur  eine unschwenkbare horizontale Werkzeugachse besitzt,  ist damit     zur        Universalfräsmaschine    geworden, da ihr  Aufspanntisch um die zwei erwähnten Achsen schwenk  bar ist. Der bei bekannten Maschinen notwendige Wech  sel von der horizontalen zu einer     vertikalen    Werkzeug  spindel wird bei der     erfindungsgemässen        Maschine    durch  ein entsprechendes Schwenken des Werkstückes ersetzt.  Senkrecht zu Spannfläche 36 ist eine Hilfsspannfläche  48 mit Spann-Nuten 50 vorgesehen. In Fig. 1 ist auf der  Hauptaufspannfläche 36 ein Drehtisch 52 aufgespannt,  der seinerseits das     Werkstück    54 trägt.

   Der     zusätzliche     Drehtisch 52     ermöglicht    es, das Werkstück, ohne es um  spannen zu müssen,     beliebig    im Raum     einzustellen.     



  Zur Längsverschiebung des Werkstückträgers 12  dienen an schwenkbaren Armen 56 angebrachte Hand  räder 58. In. dem Werkstückträger 12 und dem Zylinder  stück 40 ist ein nicht gezeigtes Getriebe zur Drehung  dieses     Zylinderstückes    und des Teiles 44 vorgesehen,  welches durch das     Handrad    38 betätigt     wird.    Zur Dre  hung des Zylinderstückes 40 wird das Handrad heraus  gezogen und zur Drehung des Teiles 44     hineingeschoben.       Die     vertikale    Drehachse des Stückes 40 läuft nicht  durch das Zentrum der Aufspannfläche 36, so dass sich  bei einer Drehung um diese Achse der Abstand der       Spannfläche    36 von der     Spindel    verändert.

   Auf diese  Weise lassen sich auch lange Werkstücke     stirnseitig    be  arbeiten, ohne diese     umzuspannen    und ohne einen gros  sen unveränderbarenAbstand zwischen Tisch und Werk  zeug     in    Kauf nehmen zu müssen.  



  Die Fig.2 zeigt denselben Grundaufbau der Ma  schine wie die Fig. 1. An dem Schlitten 18 sind senk  rechte Führungen 60 (Fix. 5) vorgesehen, die beispiels  weise der     Befestigung        eines    Gegenhalters dienen können  oder, wie hier gezeigt, das für die Universal-Kopier  maschine notwendige Zusatzgerät mit dem Taster auf  nehmen. Dieses     Zusatzgerät    besteht aus einem Träger  62 und einem in diesem horizontal verschiebbaren Taster  64. Der Tasterträger kann in verschiedenen Abständen  vom Werkzeug mittels der Schrauben 68 mit dem Verti  kalschlitten verklemmt werden. Die Hauptaufspann  fläche 36 ist in dieser Figur senkrecht dargestellt. An  der Hilfsaufspannfläche 48 ist ein in zwei Koordinaten  richtungen verschiebbarer Modelltisch 70 aufgebracht,  der das Modell 72 trägt.

   Mit der Kopiereinrichtung nach  Fig. 2 wird das Werkstück vorbearbeitet. Hierbei wird  mit der Horizontalspindel 20 gearbeitet.  



  In den Fig. 3 bis 5 ist zur Feinbearbeitung des vor  bearbeiteten Werkstückes anstelle des Tasterträgers 62  eine bekannte Handkopiervorrichtung mit senkrecht  arbeitendem Werkzeug und Taster in die Führungen 60  eingesetzt. Die     horizontale        Spindel    20 trägt hierbei kein  Werkzeug. Die     Vorrichtung    besteht im wesentlichen aus  einem Pantographen 74, der mittels des Handgriffes 76  betätigt werden kann. Dabei dient der Pantograph     aus-          ser    der Änderung des Übersetzungsverhältnisses auch  der Kraftübersetzung zur Betätigung des Querschildes  78, das ein Werkzeug 80 und     einen    Taster 82 trägt.

   Der       Antrieb    des Werkzeugs 80 erfolgt über einen Winkel  trieb 84 von einem eigenen Motor aus, der     in    dem Trä  ger 86 der Handkopiereinrichtung untergebracht ist.  



  Die Maschine - wie sie hier beschrieben ist - stellt  eine Universal-Werkzeugmaschine dar, mit der alle Ar  beiten einer Universal-Fräsmaschine, eines     Horizontal-          Bohrwerkes    und einer Kopiermaschine ausgeführt wer  den können. Mit gleichem Erfolg lässt sich der     Aufbau     auch     an    Schleifmaschinen     durchführen,    insbesondere an  Universal-Flächenschleifmaschinen. Ähnliches ist an  Drehmaschinen zu erreichen,     für    die die Werkzeughal  terung in der auch bei diesem Beispiel vorhandenen  Spindel 20 mit einer Werkstückspannvorrichtung, z. B.

         einem    Futter, vertauscht werden muss, während die  Tischfläche 36 bzw. die     Spannfläche    des aufgesetzten  Rundtisches 70     mit        einem    geeigneten Stahlhalter zu ver  sehen ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Universal-Werkzeugmaschine, insbesondere Univer sal-Fräsmaschine, mit einem Aufspanntisch und einem Werkzeug, die in drei Koordinatenrichtungen zueinan der bewegbar sind, gekennzeichnet durch eine Spann- fläche (36) des Aufspanntisches (40), die um eine erste unter 45' zu ihrer Ebene geneigte Achse und um eine zu dieser unter 45 geneigte und vertikale zweite Achse drehbar gelagert ist, und durch eine unschwenkbare ho rizontale Werkzeugspindel (20).

   UNTERANSPRÜCHE 1. Universal-Werkzeugmaschine nach Patentan spruch, in der Ausbildung als Kopierfräsmaschine mit einem Taster (64), dadurch gekennzeichnet, dass der Taster horizontal und oberhalb des Werkzeugs (66) an geordnet ist. 2. Universal-Werkzeugmaschine nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Taster (64) an einem abnehmbaren Zusatzgerät (62) angeordnet ist. 3. Universal-Werkzeugmaschine nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das den Taster (64) tragende abnehmbare Zusatzgerät (62) in Führungen (60) an einem das Werkzeug (66) tragenden Spindelkopf festklemmbar eingesetzt ist. 4.

   Universal-Werkzeugmaschine nach Unteranspruch 2, gekennzeichnet durch eine vertikal arbeitende Fein kopiereinrichtung (74, 76, 78, 80, 82, 84, 86) zum Fein schlichten, die nach Abnahme des den Taster tragenden Zusatzgerätes (62) anbringbar ist und vorzugsweise von Hand betätigbar ist. 5. Universal-Werkzeugmaschine nach Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch eine bei senkrechter Stellung der Spannfläche (36) im wesentlichen oberhalb dieser und senkrecht zu ihr angeordnete weitere Spannfläche (48). 6.

   Universal-Werkzeugmaschine nach Unteranspruch 5, gekennzeichnet durch einen an der weiteren Spann fläche (48) befestigten Hilfstisch (70) - vorzugsweise Modelltisch - dessen Spannfläche parallel zur erstge nannten Spannfläche (36) des Aufspanntisches (40) und senkrecht zu seiner Ebene verschiebbar angeordnet ist. 7. Universal-Werkzeugmaschine nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch einen an der erstgenann ten Spannfläche (36) befestigten Drehtisch (52), dessen Spannfläche parallel zur erstgenannten Spannfläche (36) liegt und dessen Drehachse rechtwinklig zu seiner Spann fläche liegt.