DD254542A1 - Fraeskopf zum ansetzen an eine werkzeugmaschine - Google Patents

Abstract

Der aus einem Schwenkmechanismus mit einer schwenkbaren Fraesspindel, einer automatischen Werkzeugloeseeinrichtung bestehende und vorzugsweise zwei rotatorische NC-Vorschubachsen aufweisende Fraeskopf wird erfinderisch so weiterentwickelt, dass die automatische Werkzeugloeseeinrichtung im Schwenkmechanismus der schwenkbaren Fraesspindel angeordnet ist. Dadurch wird bewirkt, dass das Loesen der Werkzeugspannung und damit der Werkzeugwechsel in jeder beliebigen Lage der schwenkbaren Fraesspindel moeglich ist, wodurch vor allem beim Werkzeugbruch oder bei Havarien nachteilige Folgen vermieden werden. Fraeskoepfe dieser Art sind besonders fuer die Bearbeitung doppelt gekruemmter Flaechen geeignet. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung kann angewendet werden am Zusatzgerät Fräskopf mit schwenkbarer Frässpindel für Fräsmaschinen, mit automatischem Werkzeugwechsel, insbesondere an Fräsköpfen mit zwei rotatorischen NC-Vorschubachsen und automatischem Werkzeugwechsel in jeder Lage der schwenkbaren Frässpindel. Fräsköpfe dieser Art sind besonders für die Bearbeitung doppelt gekrümmter Flächen geeignet.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind Fräsmaschinen und Fräsköpfe für Fräsmaschinen mit jeweils schwenkbaren Frässpindeln bekannt, bei denen die Werkzeugspannung und -entspannung automatisch erfolgt. Zu diesem Zweck muß die schwenkbare Frässpindel in eine definierte Werkzeugwechsellage geschwenkt werden. Während das Spannen der Werkzeugschäfte im allgemeinen mittels in der Frässpindel angeordneter Spannklauen und Federpaket erfolgt, geschieht das Lösen entweder rein mechanisch oder hydromechanisch. Eine rein mechanische Werkzeuglöseerinrichtung an einer schwenkbaren Frässpindel offenbart das Schutzrecht DE 2433541 A1. Hier erfolgt das Lösen der Werkzeugspannung, während des Schwenkens der Frässpindel in die definierte Werkzeugwechseilage in Verbindung mit Exzenter, Auflaufschrägen oder dergleichen.

Bei der hydromechanischen Werkzeugentspannung wird bekannterweise die Hubbewegung einer im Frässupport angeordneten hydromechanischen Stelleinheit über einen Zwischenkolben und ein geschlossenes Hydrauliksystem im Fräskopf auf einen Kolben übertragen, der entgegen der Federkraft die Werkzeugspannung löst.

Der Mangel aller dieser Lösungen ist, daß das Lösen der Werkzeugspannung und damit der Werkzeugwechsel in nur einer einzigen definierten Werkzeugwechsellage der schwenkbaren Frässpindel möglich ist. Diese Einschränkung kann vor allem beim Werkzeugbruch oder bei Havarien nachteilige Folgen haben.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist eine Erhöhung des Gebrauchswertes des Fräsekopfes mit schwenkbarer Frässpindel im Hinblick auf den automatischen Werkzeugwechsel.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fräskopf nach der Art des Oberbegriffes des 1. Patentanspruches erfinderisch soweiterzuentwickeln, daß das Lösen der Werkzeugspannung und damit der Werkzeugwechsel in jeder beliebigen Lage der schwenkbaren Frässpindel möglich ist, wodurch vor allem beim Werkzeugbruch oder bei Havarien nachteilige Folgen vermieden werdensollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die automatische Werkzeuglöseeinrichtung im Schwenkmechanismus der schwenkbaren Frässpindel angeordnet ist.

Dadurch wird erreicht, daß die Werkzeuglöseeinrichtung in jeder Schwenklage der Frässpindel mit der Werkzeugspanneinrichtung in Wirkverbindung treten somit das Werkzeug aus seiner Spannung lösen kann.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt die Figur einen erfindungsgemäßen Fräskopf, angesetzt an eine vertikale Arbeitsspindel, im Axialschnitt.

An einem Frässupport 1 eines nicht dargestellten 5-Achsen-NC-Fräsbearbeitungszentrums wird mit Hilfe von Spannelementen 2 ein 2-Achsen-NC-Fräskopf 3 unter Zuhilfenahme nicht dargestellter Zentrierelemente befestigt. Der Fräskopf 3 besitzt ein mit dem Frässupport 1 in der beschriebenen Weise verbundenes feststehendes Teil 4, ein im Teil 4 mittels einer Drehverbindung 5 drehbar gelagerten Gabel 6 und einen in der Gabel 6 schwenkbar gelagerten Gabelkopf 7 mit einer darin drehbar gelagerten vertikalen Frässpindel 8. Der Antrieb der Frässpindel 8 erfolgt über Getriebestufen und Kupplungen von einer vertikalen Hauptspindel 9 des Frässupportes 1. Der Fräskopf 3 weist eine rotatorische NC-Vorschubachse B um eine horizontale Achse 10 und eine rotatorische NC-Vorschubachse C um eine vertikale Achse 11 auf. Der Antrieb der beiden rotatorischen NC-Vorschubachsen B und C erfolgt jeweils über nicht dargestellte Stellmotoren und Reduziergetriebe in Verbindung mit Meßsystemen für die Vorschubbewegungen.

Die Werkzeugaufnahme in der Frässpindel 8 erfolgt durch eine Steilkegel 12 und Mitnehmersteine 13 in Verbindung mit einer steuerbaren Zugvorrichtung. Die Haltekraft der Zugvorrichtung wir durch ein Tellerfederpaket 14, eine Zugstange 15 und Spannklauen 16 auf den nicht dargestellten Spannknauf des Werkzeugschaftes übertragen. Das Lösen der Werkzeugspannung erfolgt über eine innerhalb des schwenkbaren Gabelkopfes 7 angeordneten hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 17 in Verbindung mit einem Axiallager 18. Im Gegensatz zu nicht schwenkbaren Frässpindeln erfordert der erfindungsgemäße Fräskopf 3 besondere konstruktive Maßnahmen zur Druckübertragung für das Lösen der Werkzeugspannung. Dazu werden an den beiden Drehverbindungen im Fräskopf 3 jeweils einerseits eine koaxiale Ringnug 28 mit Zu-oder Abflußbohrungen 29 und andererseits eine axiale sowie eine radiale Bohrung 30 angeordnet.

Der Energiefluß ist folgender: Das Drucköl wird über eine nicht dargestellte und an der Fräsmaschine installierte Stelleinheit mittels Leitung 19 auf eine maschinenseitige Koppelstelle 20 geführt. Über einefräskopfseitige Koppelstelle 21 wird das Drucköl durch eine Leitung 22 auf Zuflußbohrungen 29 und die koaxiale Ringnur 28 innerhalb der Nabe des feststehenden Teiles 4 geleitet. Das Drucköl gelangt nun unter Verwendung von Dichtelementen auf eine drehbar gelagerte Hülse 23. Die Hülse 23 ist durch einen Steg 24 mit der drehbar gelagerten Gabel 6 formschlüssig verbunden. Durch die radiale und axiale Bohrung 30 in der Hülse 23 wird das Drucköl über eine Leitung 25 in einen Bolzen 26 mit der horizontalen Achse 10 geleitet und gelangt von dort über die axiale und radiale Bohrung 30 in den schwenkbar gelagerten Gabelkopf 7. Hier wird das Öl wieder von der koaxialen Ringnut 28 und der Abflußbohrung 29 aufgenommen. Eine Leitung 27 stellt die Druckölverbindung zwischen dem Gabelkopf 7 und der Kolben-Zylinder-Einheit 17 her, die den Druckölstrom in eine Kraft zum Lösen der Werkzeugspannung umsetzt.

Claims (3)

1. Fräskopf zum Ansetzen an eine Werkzeugmaschine, insbesondere ein 5-Achsen-NC-Fräsbearbeitungszentrum mit vertikaler Arbeitsspindel, bestehend aus einem Schwenkmechanismus mit einer schwenkbaren Frässpindel, einer automatischen Werkzeugspanneinrichtung und einer automatischen Werkzeuglöseeinrichtung, mit vorzugsweise zwei rotatorischeh NC-Vorschubachsen, gekennzeichnet dadurch, daß die automatische Werkzeuglöseeinrichtung im Schwenkmechanismus derschwenkbaren Frässpindel (8) angeordnet ist.

2. Fräskopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die automatische Werkzeuglöseeinrichtung als hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit (17) ausgebildet ist.

3. Fräskopf nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß an den beiden Drehverbindungen im Fräskopf (3) für die Übertragung des Drucköles für die automatische Werkzeuglöseeinrichtung jeweils einerseits eine koaxiale Ringnut (28) mit Zu- oder Abflußbohrungen (24) und andererseits eine axiale sowie eine radiale Bohrung (30) angeordnet sind.