Fräsmaschine Die Erfindung betrifft eine Fräsmaschine zum Frä sen von mehreren Flächenpaaren an einem Werkstück, wobei jedes Flächenpaar aus zwei einander gegenüber liegenden Flächen besteht. Es wird bezweckt, eine Fräs maschine zu schaffen, die einen verhältnismässig kleinen und kompakten Aufbau haben kann, so dass sie für die Bearbeitung sehr kleiner Werkstücke wie z. B. Kronen radwellen für Armbanduhren, geeignet ist. Mit der zu schaffenden Fräsmaschine soll die Herstellung einer ver hältnismässig grossen Stückzahl pro Zeiteinheit möglich sein.
Des weiteren wird angestrebt, die manuelle Bedie nungsarbeit auf ein Minimum herabzusetzen und doch einen einfachen, unkomplizierten und wenig störanfälli gen Maschinenaufbau zu ermöglichen. Es soll auch Wert darauf gelegt werden, dass die neuzuschaffende Fräs maschine so konzipiert werden kann, dass sie wenig Unfallgefahr in sich birgt und ohne sonderlich grosse Konzentration und deswegen über eine grössere Zeit dauer auch von ein und derselben Person bedient wer den kann. Es soll auch Wert darauf gelegt werden, dass bei der neuzuschaffenden Fräsmaschine der Zustand des Werkzeuges leicht überblickt und das Werkzeug gegebe nenfalls schnell gegen ein anderes ausgewechselt werden kann.
Die bisher zum Fräsen des Vierkantes an der Kronen radwelle verwendeten Fräsmaschinen konnten den vor stehend erwähnten Forderungen nur teilweise nachkom men, wobei vor allen Dingen mit den bekannten Fräs maschinen keine grosse Stückzahl pro Zeiteinheit mög lich war. Die erfindungsgemässe Fräsmaschine ist ge kennzeichnet durch einen um eine zentrale Achse schritt weise von einer Bearbeitungsstation zur nächsten dreh baren Schaltteller, der mehrere Spannfutter für zu frä sende Werkstücke aufweist, wobei ein Schaltschritt des Schalttellers einen solchen Drehwinkel aufweist, um den die zu fräsenden Flächenpaare zueinander geneigt sein sollen, und durch einen Werkzeugsupport, der um eine Achse hin und her schwenkbar ist,
wobei diese Support schwenkachse rechtwinklig zur Schalttellerdrehachse liegt, der Support mehrere Fräserpaare trägt, deren Werkzeugdrehachse bzw. Werkzeugdrehachsen ebenfalls rechtwinklig zur Schalttellerdrehachse liegt bzw. liegen, die beiden Fräser eines jeden Fräserpaares eine dem Abstand der zu fräsenden Flächen eines Flächenpaares entsprechende Distanz voneinander aufweisen und die Fräserpaare mit dem jeweiligen Zwischenraum ihrer Fräser über mehrere in mehreren Bearbeitungsstationen befindliche Werkstücke gemeinsam schwenkbar sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Teil der Fräsmaschine in Ansicht, Fig. 2 den Maschinenteil nach Fig. 1 in Seiten ansicht, teilweise geschnitten, Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der Maschine, der zur Steuerung der Werkzeugbewegung dient und, Fig. 4 eine Einzelheit A nach Fig. 2, im Schnitt in vergrösserter Darstellung.
Die Fräsmaschine ist als Tischmodell gebildet und weist als wesentlichste Einrichtungen einen Schaltteller 1 für die zu bearbeitenden Werkstücke und einen Werk zeugsupport 2 auf. Der Schaltteller 1 ist in Richtung eines Pfeiles B intermittierend um eine horizontale Dreh achse 3 drehbar. Der Schaltteller 1 trägt vier unter einander gleich ausgebildete Spannfutter 4 für ein zu fräsendes Werkstück, das im Beispiel eine Kronenrad welle 5 ist. Diese vier Spannfutter 4 sind jeweils um einen Drehwinkel von 90 von der Einspannstation C zur ersten Bearbeitungsstation D, dann zur zweiten Bearbeitungsstation E und hierauf zur Entnahmestation F schrittweise drehbar.
Der Schaltteller 1 ist im Ma schinengestell 6 gelagert und wird über ein Zahnrad 7 von einem nicht dargestellten Schrittschaltwerk ange trieben. In der Einspannstation C und in der Aus spannstation F ist auf das Spannfutter 4 eine Stossstange 8 zum Öffnen des Spannfutters einwirkbar. Diese Stoss stange 8 kann von nicht dargestellten, hydraulischen, pneumatischen, mechanischen oder elektrischen Kraft angriffsmitteln axial hin und her verschoben werden, und öffnet das Spannfutter 4 zum Einsetzen oder Her ausnehmen eines Werkstückes 5 (Fig. 2). In den Be- arbeitungsstationen D und E bleiben die im Spannfutter 4 festgehaltenen Werkstücke 5 unverändert festgehalten.
Der Werkzeugsupport 2 ist um eine vertikale Achse 9 hin und her schwenkbar. Der Werkzeugsupport 2 weist vier Schwenkarme 10 auf, die untereinander identisch ausgebildet sind. Alle vier Schwenkarme 10 sind auf der vertikalen Schwenkwelle 11 drehfest angeordnet und lie gen axial mit ihren Stirnseiten 12 aneinander an. Die Schwenkwelle 11 ist unten und oben in Wälzlagern 13 und 14 gelagert. Mittels eines nicht näher dargestellten Schnellverschlusses, der auch einen Handhebel 15 auf weist, kann die ganze schwenkbare Einheit 10-14 vom Maschinengestell 16 und 17 demontiert und wieder mon tiert werden. Jeweils zwei Schwenkarme 10 liegen ein ander spiegelbildlich gegenüber und schliessen ein Frä serpaar zwischen sich ein.
Jeder Schwenkhebel 10 weist eine auf der Welle 11 sitzende Büchse 18, eine Riemen scheibe 19, einen Scheibenfräser 20 und eine Ver stelleinrichtung 21 zur axialen Verstellung des Scheiben fräsers 20 auf (Fig. 1). Jeder Schwenkarm 10 ist auch um einen geringen Betrag in Umfangsrichtung gegen über der Welle 11 verstellbar. Dies kann in bekannter, nicht dargestellter Weise durch eine Abflachung der Welle 11 und in der Büchse 18 angeordnete Justier schrauben erfolgen, wobei letztere in verschiedenen Ein stellungen an dieser Wellenabflachung anliegen. Jeweils zwei einander gegenüberliegende Scheibenfräser bilden ein Fräserpaar, das einen mittels der Einrichtungen 21 veränderlich einstellbaren Zwischenraum aufweist.
Die beiden Riemenscheiben 19, die zum Antrieb der zwei Scheibenfräser 20 eines Fräserpaares dienen, werden in gegensätzlichen Drehrichtungen von Rundriemen 22 angetrieben. Das in Fig. 1 weiter oben liegende Fräser paar dient zum Bearbeiten eines in der Bearbeitungs station D befindlichen Werkstückes 5 und das in Fig. 1 weiter unten liegende Fräserpaar dient zum Bearbeiten eines in der Bearbeitungsstation E liegenden Werk stückes 5.
Mittels dem Fräserpaar 23 wird somit ein erstes Flächenpaar und mittels des Fräserpaares 24 ein zweites Flächenpaar am Werkstück 5 gefräst, wobei infolge der Winkelversetzung der beiden Bearbeitungs stationen D zu E das Werkstück um 90 gedreht wird und somit auch die beiden gefrästen Flächenpaare recht winklig zueinander liegen, so dass das bei der Bearbei tungsstation F ankommende Werkstück 5 einen gefrä sten Vierkant trägt.
Zum Antrieb des schwenkbaren Werkzeugsupports 2 dient eine von einer Nockenwelle 25 angetriebene, hin und her bewegbare Schubstange 26 (Fig. 2 und 3). In einer Ausnehmung der Schubstange 26 ist ein ver schraubbarer Steuerschieber 27 mit seiner Steuerkante 28 axial verstellbar. Diese Verstellung wird von Hand am geriffelten Griff 29 vorgenommen und eine Konter mutter 30 dient zum Fixieren der eingestellten Lage. An der Steuerkante 28 liegt ein in der Schwenkwelle 11 be festigter Schwenkhebel 31 durch die Belastung einer Schraubenzugfeder 32 an. Die Feder 32 ist am einen Ende am Schwenkhebel 31 und am anderen Ende am Maschinengestell 33 angelenkt.
Mittels des Handgriffes 29 kann der Steuerschieber 27 in eine äussere Grenzlage verstellt werden, in der sich dann der Schwenkhebel 31 in der strichpunktiert dargestellten Lage 31' befindet. Betrachtet man die Schubstange 26 in Fig. 3 in Ruhe, so liegt bei der Stellung des Schwenkhebels 31 in der strichpunktierten Stellung 31' die als Schnittkante die nende Mantelfläche des Scheibenfräsers 20 in der strich punktiert dargestellten Lage 20'. In der mit ausgezoge- nen Linien dargestellten Lage des Schwenkhebels 31 befindet sich die Mantelfläche des Scheibenfräsers 20 in der Lage 20".
Der ständig bei Arbeit der Fräs maschine gleichbleibende Verschiebeweg der Schub stange 26 und damit auch der gleichbleibende Schwenk weg der Welle 11 mit Fräserpaaren 20 wird nun von der Einstellschraube 29 von Hand so verlagert, dass die Bewegung der Fräserpaare 20 hin zum Werkstück 5 bis zur Lage 20"' erfolgt, so dass der Vierkant 34 am Werkstück 5 gefräst wird. Mittels der feinen Einstellung der Schraube 29 von Hand kann somit die Mantel fläche der Fräser 20 sehr präzis bis zum ersten Bund der Kronenkopfwelle 5 bewegt werden. Von dieser End- lage 20"' aus schwingt dann der gesamte Werkzeug support mit den Fräserpaaren 20 entsprechend dem Verschiebeweg der Schubstange 26 in der anderen Rich tung, also vom Werkstück 5 weg.
Durch die in Fig. 3 dargestellte Zugfeder 32 bleibt der Schwenkhebel 31 ständig an der Steuerfläche 28 angelegt, so dass also durch diese spielfreie Hebelübersetzung der Schwenk weg der Scheibenfräser 20 präzis eingehalten wird.
Jeder Scheibenfräser 20 weist zwei Tragscheiben 35, 36 und einen Widia-Schneidring 37 auf (Fig. 4). Letzte rer weist auf seiner Mantelfläche z. B. 480 Zähne 38 über den Umfang auf, die 8 schrägverzahnt sind und eine Teilung von 0,654 mm haben.
Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, dass alle Werkzeugdrehachsen zumindest annähernd zu einer ein zigen Drehachse 39 fluchten. Diese Werkzeugdrehachse 39 steht rechtwinklig zur Schalttellerdrehachse 3. Im Beispiel ist die Werkzeugdrehachse 39 parallel zur Sup- portschwenkachse 9, was aber nicht unbedingt der Fall sein muss. Bei der Fräsmaschine wird mit einer nicht dargestellten automatischen Zuführeinrichtung das Werkstück 5 bei Station C in das Spannfutter 4 ein gespannt.
Daraufhin wird der Schaltteller 1 um 90 wei ter gedreht, so dass sich das Werkstück 5 nunmehr in der Station D befindet. Dukch die Schwenkbewegung des Supports 2 zum Schaltteller 1 hin wird ein erstes hori zontal liegendes Flächenpaar gefräst. In der Zwischen zeit ist an der Station C das nächste Werkstück in das Spannfutter 4 eingesetzt worden. Nach diesem ersten Fräsvorgang wird der Schaltteller 1 um weitere 90 weiter gedreht und das zuerst eingespannte Werkstück befindet sich nunmehr in der Station E.
Durch die Schwenkbewegung des Werkzeugsupports 2 zum Schalt teller 1 hin wird nun in der Station D wiederum ein erstes Flächenpaar gefräst und in der Station E wird das zweite Flächenpaar am zuerst eingespannten Werk stück gefräst. Dieses zweite Flächenpaar steht hierbei im rechten Winkel zu dem zuerst gefrästen Flächenpaar desselben Werkstückes. Beim nächsten Schaltschritt des Schalttellers um 90 befindet sich dann ein fertig ge frästes Werkstück 5 in der Station F, wo es aus dem Spannfutter 4 entnommen wird.
Sind also alle vier Spannfutter 4 mit Werkstücken 5 versehen, so werden bei jedem Schaltschritt des Schalttellers 1 an der Station C ein neues Werkstück 5 eingelegt, bei der Station F ein fertiges Werkstück entnommen und gleichzeitig bei einer Schwenkbewegung des Supports 2 zum Schalt teller 1 hin zwei Flächenpaare an zwei verschiedenen Werkstücken gefräst.
Soll z. B. ein Sechskant an ein Werkstück gefräst werden, so kann dann der Schaltteller sechs Spannfutter für die Werkstücke aufweisen, wobei dann der jeweilige Schaltschritt des Schalttellers 60 ist und an drei aufein anderfolgenden Bearbeitungsstationen bei einer einzigen Schwenkbewegung eines Werkzeugsupports drei Flä chenpaare gefräst werden. In diesem Fall fluchten nur die Drehachsen zweier Scheibenfräser miteinander, wo gegen die Werkzeugdrehachsen eines dritten Fräserpaa res parallel zur vorerwähnten Werkzeugdrehachse liegen. Die übrigen drei Stationen des Schalttellers stehen für das Einspannen und Ausspannen der Werkstücke zur Verfügung.
Mit der in der Zeichnung dargestellten Fräsmaschine können beispielsweise etwa 1500 Schaltschritte des Schalttellers 1 pro Stunde erzielt werden, was also einen Durchsatz von 1500 Werkstücken pro Stunde entspricht.