Die Erfindung betrifft eine Stossmaschine mit liegendem Maschinenbett, an dem ein Werkstücksupport angeordnet ist und das eine nach dem Werkstücksupport ausgerichtete Schlittenführung aufweist, an der ein ein Stosswerkzeug aufnehmender Werkzeugschlitten mittels einer Antriebsvorrichtung längs einer geradlinigen Bewegungsbahn hin und her bewegbar ist.
Für die Herstellung von Keilnuten, Vielnutnabenprofilen, Höhennuten, Innenverzahnungen und dergleichen werden sowohl für die Neufertigung wie auch für Reparaturarbeiten vielfach Stossmaschinen eingesetzt. Das gilt insbesondere dann. wenn aufgrund zu geringer Fertigungszahlen die Herstellung einer entsprechenden Räumnadel und der Einsatz einer Räummaschine unwirtschaftlich wäre. Bei Stossmaschinen lassen sich die Werkzeuge mit verhältnismässig geringem Aufwand an die verschiedenen Arbeiten leicht anpassen, sei es durch Einstellen des Werkzeuges, sei es durch einen ebenso einfachen und schnellen Austausch desselben gegen ein anderes.
Bei der Herstellung der genannten Nuten in Sacklochbohrungen oder in solchen Bohrungen, die einen nach innen vorspringenden Absatz haben, stellen die Stossmaschinen ohnehin die einzige Möglichkeit für die Ausführung dieser Arbeiten dar.
Die Stossmaschinen kann man grob in zwei Gruppen einteilen. nämlich in die Gruppe der Vertikalstossmaschinen, bei denen das Stosswerkzeug auf einer vertikalen Bewegungsbahn hin und her bewegt wird, und in die Gruppe der Horizontaloder Waagrechtstossmaschinen, bei denen das Stosswerkzeug auf einer waagrechten Bewegungsbahn hin und her geführt wird.
Bei den Vertikalstossmaschinen wird der das Stosswerkzeug aufnehmende Werkzeugschlitten mittels Führungen an einem Ständer oder zwischen zwei Ständern geführt. Der Antrieb des Werkzeugschlittens erfolgt mechanisch oder hydraulisch. Bei den Waagrechtstossmaschinen wird der Werkzeugschlitten mittels Führungen auf einem liegenden Maschinengestell oder -bett geführt. Auch hier erfolgt der Antrieb des Werkzeugschlittens mechanisch oder hydraulisch.
Bei Werkstücken mit einer Durchgangsbohrung lassen sich die Stossmaschinen beider Gruppen etwa gleich gut einsetzen.
Bei den Vertikalstossmaschinen können die Späne gleich nach unten aus der Bohrung herausfallen. Bei den Waagrechtstossmaschinen werden sie durch das Stosswerkzeug aus der Bohrung herausgeschoben. Bei Sackbohrungen ist die Vertikalstossmaschine im Nachteil, da bei ihr die Späne nur sehr mühsam etwa mittels starker Luftstrahlen oder mittels Magneten aus der Bohrung entfernt werden können, solange das Werkstück noch eingespannt bleiben muss. Unterhalb der vorgesehenen Nutlänge steht nämlich selten ein ausreichend tiefer Raum für die Aufnahme der Späne zur Verfügung.
Überdies kann das Werkzeug nur in sehr geringem Masse durch die Zuführung eines Schmier- und Kühlmittels geschmiert und gekühlt werden, da dieses sonst sehr schnell den Grund der Sackbohrung anfüllt und das Stosswerkzeug dann in diesen Schmier- und Kühlmittelsumpf hineinstösst und ihn schlagartig verdrängt. Das hat ein heftiges Spritzen zur Folge, was um so unangenehmer in Erscheinung tritt, je mehr das Stosswerkzeug etwa durch Führungsstücke den freien Querschnitt der Sackbohrung ausfüllt. Bei der Waagrechtstossmaschine lassen sich wegen der waagrechten Lage der Sackbohrung die Späne daraus leichter entfernen und ein zugeführtes Schmier- und Kühlmittel fliesst zu einem erheblichen Teil von allein daraus ab.
Hinsichtlich der Späneabfuhr sind die Schwierigkeiten aber auch bei einer Waagrechtstossmaschine nur verringert, aber nicht beseitigt, weil bei Sackbohrungen am Ende der vorgesehenen Nutlänge für den Werkzeugauslauf unbedingt eine Hinterdrehung vorhanden sein muss, deren Halbmesser etwas grösser als die von der Bohrungsachse aus gemessene endgültige Nuttiefe ist. In axialer Richtung ist diese Hinterdrehung selten sehr tief. Die Späne bleiben darin nur allzu leicht liegen. so dass sie bei einer grösseren Ansammlung den Auslauf des Stosswerkzeuges behindern können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stossmaschine zu schaffen, bei der die Späneabfuhr, insbesondere aus Sackbohrungen, weniger Schwierigkeiten bereitet als bei den bisher bekannten Stossmaschinen.
Diese Aufgabe ist bei einer Stossmaschine der eingangs genannten Art gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Bewegungsbahn des Werkzeugschlittens in der Arbeitsrichtung des Werkzeuges gegenüber der Waagrechten ansteigt.
Durch die ansteigende Bewegungsbahn des Stosswerkzeuges und die dadurch bedingte Schräglage z. B. eines Werkstückes mit Sackbohrung, fällt ein grosser Teil der Späne auf die geneigte Bohrungswand und rollt oder rutscht darauf aus der Bohrung heraus, und zwar spätestens dann, wenn das Stosswerkzeug bei einem seiner Rückhübe aus der Bohrung zurückgezogen worden ist. Ein in die Bohrung eingebrachtes Kühl- und Schmiermittel läuft von alleine verhältnismässig schnell wieder heraus. Es kann also unbeschadet in grösseren Mengen, d. h. als stärkerer Kühl- und Schmiermittelstrom eingesetzt werden. Dadurch wiederum wird zum einen die Kühl- und Schmierwirkung verstärkt und zum anderen das Herausspülen der Späne unterstützt und erleichtert. weil die Späne zumindest teilweise mit dem Spülmittel ausgeschwemmt werden.
Selbst der Teil der Späne, der trotz der Schräglage der Bohrung noch in die Hinterdrehung am Ende der Sackbohrung hineingefallen ist, kann leicht durch das Kühl- und Schmiermittel aus der Hinterc ehung herausgespült werden, wonach sie dann wie die anderen Späne aus der Sacklochbohrung selbst ausgeschwemmt oder herausgespült werden. Diese Erleichterung der Späneabfuhr tritt aber nicht nur bei Sacklochbohrungen, sondern auch bei Durchgangsbohrungen vorteilhaft in Erscheinung.
Aufgrund der schräg ansteigenden Lage der Bewegungsbahn des Stosswerkzeuges und aller damit verbundenen Maschinenteile weist eine derartige Stossmaschine bei gleichen Abmessungen der Werkzeugführung und des zugehörigen Antriebes eine kleinere Gesamtbaulänge auf. Hinzu kommt, dass bei einer solchen Maschine durch die pultartige Anordnung des Arbeitsfeldes ein guter Überblick darüber erreicht wird. Und schliesslich ergibt sich aus der Schräglage des Arbeitsfeldes auch eine gewisse Selbstreinigung desselben mit einer entsprechend guten Späneabfuhr was auch für das gesamte übrige Maschinenbett gilt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform einer Stossmaschine gemäss der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Stossmaschine gemäss der Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Maschine;
Fig. 3 eine Stirnansicht dieser Maschine mit Blick auf ihr Arbeitsfeld.
Die als Ganzes mit 10 bezeichnete Stossmaschine gemäss der Erfindung wird wegen ihres aus Fig. 1 deutlich ersichtlichen besonderen Aufbaues auch Schrägstossmaschine genannt. Diese Schrägstossmaschine 10 weist ein liegendes Maschinenbett 11 auf, dessen Oberseite in Längsrichtung schräg verläuft, d. h. mit der Waagrechten einen Winkel einschliesst.
An der höher aufragenden Stirnseite des Maschinenbettes 11 ist ein Werkstücksupport 12 angeordnet, der in üblicher Weise in Führungen mittels eines Hubspindelantriebes höhenverstellbar und in den Führungen festklemmbar ist. Der Werkstücksupport 12 kann im Bedarfsfalle gegen eine Aufspann platte ausgetauscht werden, um so auch Werkstücke aufspannen zu können, die grössere Aussenabmessungen haben.
Auf seiner schräg verlaufenden Oberseite weist das Maschinenbett 11 eine Schlittenführung 13 auf, an der ein ein Stosswerkzeug 14 aufnehmender Werkzeugschlitten 15 mittels einer Antriebsvorrichtung 16 längs einer in der Arbeitsrichtung des Stosswerkzeuges gegenüber der Waagrechten ansteigenden geraden Bewegungsbahn hin und her bewegbar ist. Die Schlittenführung 13 ist als Stangenführung mit zwei Führungsstangen 17 ausgebildet. Der Werkzeugschlitten 15 ist im wesentlichen prismatisch ausgebildet und mit zwei Durchgangsbohrungen versehen, in denen Führungsbüchsen sitzen, welche die Führungsstangen 17 umschliessen. An der aufwärtsragenden Stirnseite des Werkzeugschlittens 15 sind über jeweils angepasste Halterungen die Stosswerkzeuge 14 abnehmbar befestigt.
Als Stosswerkzeuge werden sogenannte Stossköpfe bevorzugt, die mit einer eigenen Führung versehen sind und sich damit in den zu bearbeitenden Bohrungen selbst führen, so dass die Werkzeughalterung und die Schlittenführung vor Seitenkräften bewahrt werden. Anstelle der Stossköpfe können aber auch anders ausgebildete Stosswerkzeuge eingesetzt werden, wenn dabei die Schnittiefe entsprechend angepasst, im allgemeinen verkleinert wird. Die Stossköpfe können als Verstellwerkzeuge ausgebildet sein, bei denen ein im Stosskopf bewegbar angeordneter Schneidenkörper die Vorschubbewegung ausführt. Für die Steuerung der Vorschubbewegung ist der Werkzeugschlitten 15 mit einer selbsttätigen Verstellvorrichtung 18 für das Verstellwerkzeug ausgerüstet.
Die Stellbewegung wird von der Verstellvorrichtung 18 über Zwischenglieder, die zum Teil im inneren der Werkzeughalterung untergebracht sind, auf den Schneidenkörper übertragen. Die Verstellvorrichtung 18 für das Verstellwerkzeug wird durch die Hubbewegung des Werkzeugschlittens gesteuert, ähnlich wie das für die Steuerung der Vorschubbewegung bei Stoss- und Hobelmaschinen üblich ist.
Die Antriebsvorrichtung 16 für den Werkzeugschlitten 15 weist einen Hydraulikantrieb mit einem doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 19 und einer Kolbenstange 20 auf. Für die Druckmittelversorgung der Antriebsvorrichtung 16 und der Verstellvorrichtung 18 ist neben der Schrägstossmaschine 10 ein nur in den Fig. 2 und 3 dargestelltes Hydraulikaggregat 21 aufgestellt. Für die Steuerung der Antriebsvorrichtung Ih, insbesondere für deren Umsteuerung in den eingestellten Endstellungen des Werkzeugschlittens, ist auf der Oberseite des Maschinenbettes 11 in der Nähe der Schlittenführung 13 ein Steuergerät 22 angeordnet, das seine Steuerimpulse von einer Steuerstange 23 erhält. Diese ist parallel zu einer der Führungsstangen 17 um einen gewissen Steuerweg verschiebbar angeordnet.
Auf der Steuerstange 23 sitzen Steuernocken 24, die darauf in den Stellungen festgeklemmt werden können, die den jeweils vorgesehenen Umsteuerstellungen des Werkzeugschlittens 15 entsprechen. Für die Betätigung der Steuerstange 23 über die Steuernocken 24 ist der Werkzeugschlitten 15 mit einem Steueranschlag 25 fest verbunden, der die Steuerstange 23 mit einem geringen Abstand umschliesst.
Die Bedienungsschalter für die Schrägstossmaschine sind in einem an der einen Längsseite des Maschinenbettes 11 angebrachten Schaltpult 26 zusammengefasst. Von dort aus hat man einen sehr guten Überblick über das schräg ansteigende Arbeitsfeld im Bereich des Werkstücksupports 12 und des Stosswerkzeuges 14. Um die Vorteile der Schräganordnung des Arbeitsfeldes mit der daraus folgenden guten Späneabfuhr und dem guten Kühl- und Schmiermittelablauf voll auszunutzen, kann man eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Spülvorrichtung zum Ausspülen der Späne aus dem Arbeitsbereich des Stosswerkzeuges im Werkstück vorsehen. Die Spülmittelzuführung ist dabei mit dem Werkzeugschlitten verbunden. Sie reicht bis in die Nähe der Schneide des Stosswerkzeuges. Vorteilhafterweise wird die Spülvorrichtung durch den Hub des Werkzeugschlittens gesteuert.
Dadurch kann man die Spülvorrichtung leicht auf eine geringere Spülmittelzufuhr beim Arbeitshub des Stosswerkzeuges und auf eine grössere Spülmittelzufuhr beim Rückhub des Stosswerkzeuges einstellen. Das Spülmittel wirkt dadurch beim Arbeitshub des Stosswerkzeuges mehr als Kühlmittel und beim Rückhub des Stosswerkzeuges in seiner eigentlichen Eigenschaft als Spülmittel. Durch die nur geringe Spülmittelzufuhr beim Arbeitshub wird insbesondere bei zu bearbeitenden Sacklöchern ein Auffüllen desselben mit Spülmittel vermieden, was sonst infolge des Eindringens des Stosswerkzeuges in die Bohrung, insbesondere bei der Verwendung von Stossköpfen, unangenehme Nebenwirkungen haben würde.
Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten und zuvor beschriebenen Ausführungsform der Schrägstossmaschine gemäss der Erfindung ist die Schlittenführung mit dem Werkzeugschlitten und dem Stosswerkzeug sowie der Antriebsvorrichtung für den Werkzeugschlitten auf der Oberseite des Maschinenbettes angeordnet. In grundsätzlich der gleichen Zuordnungsweise können diese Teile in einer nicht dargestellten Ausführungsform auch an einer der Längsseiten des Maschinenbettes in entsprechender Weise schräg angeordnet sein. Bildlich gesprochen bedeutet das, die in Betracht kommenden Teile aus der in Fig. 2 dargestellten Draufsicht in der entsprechenden Schräglage in die in Fig. 1 dargestellte Seitenansicht zu übertragen.
Bei dieser zweiten Ausführungsform ist die Späneabfuhr und der Kühl- und Schmiermittel ablauf dadurch noch weiter verbessert, dass die Späne und das
Kühl- und Schmiermittel gar nicht mehr erst auf die Oberseite des Maschinenbettes gelangen, sondern sofort in dafür vor gesehene Auffangbehälter hineinfallen.
The invention relates to a shaping machine with a horizontal machine bed, on which a workpiece support is arranged and which has a slide guide aligned with the workpiece support, on which a tool slide receiving a shaping tool can be moved back and forth along a straight path by means of a drive device.
For the production of keyways, multi-slot hub profiles, height grooves, internal toothing and the like, shaping machines are often used for both new production and repair work. This is especially true then. if the production of a corresponding broach and the use of a broaching machine would be uneconomical due to insufficient production numbers. In the case of shaping machines, the tools can be easily adapted to the different work with relatively little effort, be it by adjusting the tool or by exchanging it for another, just as easily and quickly.
When producing the above-mentioned grooves in blind bores or in bores that have an inwardly protruding shoulder, the slotting machines are the only way to carry out this work.
The shaping machines can be roughly divided into two groups. namely into the group of vertical shaping machines, in which the shaping tool is moved back and forth on a vertical movement path, and in the group of horizontal or horizontal shaping machines, in which the shaping tool is guided back and forth on a horizontal movement path.
In the case of the vertical shaping machines, the tool slide receiving the shaping tool is guided by means of guides on a stand or between two stands. The tool slide is driven mechanically or hydraulically. In the case of the horizontal slotting machines, the tool slide is guided by means of guides on a horizontal machine frame or bed. Here, too, the tool slide is driven mechanically or hydraulically.
The shaping machines of both groups can be used equally well for workpieces with a through hole.
With the vertical shaping machines, the chips can fall straight down from the bore. With the horizontal slotting machines, they are pushed out of the hole by the slotting tool. In the case of blind bores, the vertical shaping machine is at a disadvantage, since with it the chips can only be removed from the bore with great difficulty, for example by means of strong air jets or magnets, as long as the workpiece still has to remain clamped. This is because there is seldom a sufficiently deep space available for receiving the chips below the intended groove length.
In addition, the tool can only be lubricated and cooled to a very limited extent by the supply of a lubricant and coolant, as this otherwise very quickly fills the bottom of the blind hole and the pusher then pushes into this lubricant and coolant sump and abruptly displaces it. This results in violent splashing, which is all the more unpleasant the more the pusher fills the free cross-section of the blind hole, for example through guide pieces. With the horizontal slotting machine, due to the horizontal position of the blind hole, the chips can be removed more easily and a large part of the lubricant and coolant that is supplied flows out of it by itself.
With regard to chip removal, the difficulties are only reduced, but not eliminated, even with a horizontal slotting machine, because with blind bores at the end of the intended groove length for the tool outlet, there must be an undercut with a radius slightly larger than the final groove depth measured from the bore axis . This relief is rarely very deep in the axial direction. The chips stay there all too easily. so that they can obstruct the discharge of the pusher tool in the event of a large accumulation.
The invention is based on the object of creating a shaping machine in which the removal of chips, in particular from blind bores, presents fewer difficulties than with the hitherto known shaping machines.
In a shaping machine of the type mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention in that the path of movement of the tool slide increases in the working direction of the tool relative to the horizontal.
Due to the increasing trajectory of the slotting tool and the resulting inclination z. B. a workpiece with a blind hole, a large part of the chips falls on the inclined hole wall and rolls or slips out of the hole, at the latest when the slotting tool has been withdrawn from the hole during one of its return strokes. A coolant and lubricant introduced into the bore runs out again relatively quickly by itself. It can therefore be used without prejudice in larger quantities, i. H. can be used as a stronger coolant and lubricant flow. This in turn increases the cooling and lubricating effect on the one hand and supports and facilitates the rinsing out of the chips on the other. because the chips are at least partially flushed out with the detergent.
Even the part of the chips that has fallen into the undercut at the end of the blind hole despite the inclined position of the hole can easily be flushed out of the recess by the coolant and lubricant, after which it is then flushed out of the blind hole itself like the other chips or flushed out. This facilitating the removal of chips is not only advantageous in the case of blind holes, but also in the case of through holes.
Due to the obliquely rising position of the movement path of the slotting tool and all machine parts connected to it, such a slotting machine has a smaller overall length with the same dimensions of the tool guide and the associated drive. In addition, with such a machine, the desk-like arrangement of the work area provides a good overview of it. And finally, the inclined position of the work area also results in a certain self-cleaning effect with correspondingly good chip removal, which also applies to the rest of the machine bed.
The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment of a slotting machine according to the invention shown in the drawings.
Show it:
1 shows a side view of a slotting machine according to the invention;
Fig. 2 is a plan view of this machine;
3 shows a front view of this machine with a view of its working area.
The slotting machine according to the invention, denoted as a whole by 10, is also called an inclined slotting machine because of its special structure which can be clearly seen from FIG. This oblique shaping machine 10 has a horizontal machine bed 11, the upper side of which runs obliquely in the longitudinal direction, d. H. forms an angle with the horizontal.
On the higher end of the machine bed 11, a workpiece support 12 is arranged, which is adjustable in height in the usual way in guides by means of a lifting spindle drive and can be clamped in the guides. The workpiece support 12 can, if necessary, be exchanged for a clamping plate in order to also be able to clamp workpieces that have larger external dimensions.
On its inclined upper side, the machine bed 11 has a slide guide 13 on which a tool slide 15 accommodating a slotting tool 14 can be moved back and forth by means of a drive device 16 along a straight movement path that increases in the working direction of the slotting tool relative to the horizontal. The slide guide 13 is designed as a rod guide with two guide rods 17. The tool slide 15 is essentially prismatic and provided with two through bores in which guide bushes are seated which surround the guide rods 17. On the upwardly projecting end face of the tool slide 15, the shaping tools 14 are detachably attached by means of adapted holders.
As impact tools, so-called impact heads are preferred, which are provided with their own guide and thus guide themselves in the bores to be machined, so that the tool holder and the slide guide are protected from lateral forces. Instead of the cutting heads, however, differently designed cutting tools can be used if the cutting depth is adjusted accordingly, generally reduced. The pusher heads can be designed as adjustment tools, in which a cutter body movably arranged in the pusher head executes the feed movement. To control the feed movement, the tool slide 15 is equipped with an automatic adjustment device 18 for the adjustment tool.
The adjusting movement is transmitted to the cutter body by the adjusting device 18 via intermediate links, some of which are housed inside the tool holder. The adjusting device 18 for the adjusting tool is controlled by the lifting movement of the tool slide, similar to that which is usual for controlling the feed movement in shaping and planing machines.
The drive device 16 for the tool slide 15 has a hydraulic drive with a double-acting hydraulic cylinder 19 and a piston rod 20. For the supply of pressure medium to the drive device 16 and the adjustment device 18, a hydraulic unit 21, which is only shown in FIGS. 2 and 3, is set up in addition to the inclined shaping machine. To control the drive device Ih, in particular to reverse it in the set end positions of the tool slide, a control device 22 is arranged on the top of the machine bed 11 near the slide guide 13, which receives its control pulses from a control rod 23. This is arranged parallel to one of the guide rods 17 displaceable by a certain control path.
Control cams 24 are seated on the control rod 23 and can be clamped thereon in the positions which correspond to the reversing positions of the tool slide 15 provided in each case. For the actuation of the control rod 23 via the control cams 24, the tool slide 15 is firmly connected to a control stop 25 which surrounds the control rod 23 at a small distance.
The control switches for the oblique shaping machine are combined in a control panel 26 attached to one longitudinal side of the machine bed 11. From there you have a very good overview of the sloping working area in the area of the workpiece support 12 and the slotting tool 14. In order to fully exploit the advantages of the inclined arrangement of the working area with the resulting good chip removal and the good coolant and lubricant drainage, one can use a Provide flushing device (not shown in the drawings) for flushing the chips out of the working area of the shaping tool in the workpiece. The detergent feed is connected to the tool slide. It extends to the vicinity of the cutting edge of the shaping tool. The flushing device is advantageously controlled by the stroke of the tool slide.
As a result, the flushing device can easily be set to a smaller supply of detergent during the working stroke of the impact tool and to a greater supply of detergent during the return stroke of the impact tool. As a result, the flushing agent acts more as a coolant during the working stroke of the slotting tool and in its actual property as flushing agent during the return stroke of the slotting tool. The small amount of detergent supplied during the working stroke prevents the blind holes from being filled with detergent, which would otherwise have unpleasant side effects due to the penetration of the pusher into the bore, especially when pusher heads are used.
In the embodiment of the inclined shaping machine according to the invention shown in FIGS. 1 to 3 and described above, the slide guide with the tool slide and the shaping tool and the drive device for the tool slide are arranged on the upper side of the machine bed. In basically the same manner of assignment, these parts can also be arranged obliquely in an appropriate manner on one of the longitudinal sides of the machine bed in an embodiment not shown. Figuratively speaking, this means transferring the relevant parts from the plan view shown in FIG. 2 in the corresponding inclined position into the side view shown in FIG. 1.
In this second embodiment, the chip removal and the coolant and lubricant drain is further improved in that the chips and the
Coolants and lubricants no longer even get onto the top of the machine bed, but immediately fall into the collecting containers provided.