DE1010800B

DE1010800B - Werkzeugmaschine mit aus seinen Fuehrungen ueberhaengend herausfahrbarem bzw. an einem Ausleger verfahrbarem Spindelstock

Info

Publication number: DE1010800B
Application number: DES33361A
Authority: DE
Inventors: Charles William Berthiez
Original assignee: Mach Outils & D Outil Procedes
Current assignee: Mach Outils & D Outil Procedes
Priority date: 1952-05-16
Filing date: 1953-05-07
Publication date: 1957-06-19
Also published as: DE1073277B; CH308615A; US2912905A; FR1056638A; GB726123A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Werkzeugmaschinen mit aus seinen Führungen überhängend herausfahrbarem Spindelstock sowie Werkzeugmaschinen mit an einem Ausleger verfahrbarem Spindelstock.

Bei Werkzeugmaschinen der vorerwähnten Bauarten hat das Verfahren des Spindelstocks in seinen Führungen zur Folge, daß der Spindelstock bzw. der den Spindelstock tragende Ausleger unterschiedlichen Biegebeanspruchungen unterworfen wird, deren Größe vom Überhang des Spindelstocks bzw. seiner Entfernung von der Auslegerstütze abhängt. Diese unterschiedlichen Biegebeanspruchungen verursachen eine mehr oder weniger starke Biegungsverformung des Spindelstocks bzw. Auslegers und haben infolgedessen ungünstige Auswirkungen auf die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine.

Da bei Werkzeugmaschinen die Erzielung einer größtmöglichen Bearbeitungsgenauigkeit von besonderer Bedeutung ist, hat es sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, dafür Sorge zu tragen, daß Verformungen des Spindelstocks bzw. Auslegers unter der Einwirkung der unterschiedlichen Biegebeanspruchungen vermieden werden. Erfindungsgemäß wird dies in der Hauptsache dadurch erreicht, daß der den unterschiedlichen Biegebeanspruchungen unterworfene Teil, d. h. der Spindelstock bzw. Ausleger, mit einem unter Vorspannung gesetzten Träger verspannt ist.

Zum Verspannen des Trägers mit dem Spindelstock bzw. Ausleger können Schrauben vorgesehen sein, die in einer Anzahl senkrechter Schnittflächen des Trägers liegen. Zweckmäßig sind auf die Schrauben zwischen dem Träger und dem Spindelstock bzw. Ausleger Abstandringe aufgesetzt, die vorzugsweise so bemessen sind, daß ihre Stärke nach dem äußeren Ende des Spindelstocks bzw. Auslegers hin abnimmt.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise zwei verschiedene Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 1 ist eine Ansicht eines Fräs- und Bohrwerks mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Spindelstock ;

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab einen Teilquerschnitt längs der Linie H-II der Fig. 1;

Fig. 3 zeigt einen Aufriß eines Einständer-Fräswerks mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Ausleger. 4-5

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Fräs- und Bohrwerk weist ein Maschinenbett 1 auf, welches einen auf Gleitbahnen verschiebbaren, das Werkstück aufnehmenden Auflagetisch trägt, und ein zweites Maschinenbett 3, auf dem ein mit lotrechten Gleitbahnen 5 zum Tragen und Führen eines Spindelstockschlittens 6 versehener Säulenständer 4 verschiebbar ist. Der Spindelstockschlitten 6 weist waagerechte Gleitbahnen 7 auf. auf denen ein Fräs- und Bohrspindel-Werkzeugmaschine mit aus seinen

Führungen überhängend herausfahrbarem bzw. an einem Ausleger verfahrbarem

Spindelstock

Anmelder:

Societe Nouvelle de Construction

de Machines-Outils & d'Outillage

Procedes C. W. B., Paris

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 13,

Aüimillerstr. 26, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 16. Mai 1952

Charles William Berthiez, La Cöte Bizy, Vernon, Eure

(Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

stock 8 gleiten kann, dessen Spindel 9 parallel zu den Gleitbahnen 7 liegt.

In Fig. 1 ist der Spindelstock 8 in nahezu vollständig eingefahrener Stellung dargestellt. Wenn es die Bearbeitung erfordert, den Spindelstock auszufahren, d. h. auf dem Spindelstockschlitten 6 nach links zu verschieben, so befindet sich der linke Teil des Spindelstocks im Überhang außerhalb der ihn abstützenden Gleitbahnen 7. Der im Überhang befindliche Teil des Spindelstocks 8 ist somit veränderlichen Biegungsbeanspruchungen unterworfen, deren Größe von der Länge des Überhanges abhängig ist. Selbst eine sehr geringe Verbiegung von beispielsweise einigen hundertstel Millimetern wirkt sich nachteilig auf die Bearbeitungsgenauigkeit der Maschine aus, insbesondere wenn die Spindel 9 aus dem Spindelstock 8 ausgefahren wird.

Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch behoben, daß der Spindelstock 8 mit einem die Biegebeanspruchungen aufnehmenden Körper in Form eines Trägers 12 verspannt ist. Der Träger 12 besteht in der dargestellten Ausführungsform aus Platten 13 und 14 (Fig. 2), die so zusammengeschweißt sind, daß sie einen Hohlkörper rechtwinkligen Profils mit einem sehr hohen Trägheitsmoment bei verhältnismäßig ge-

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ringem Gewicht bilden. Der in dieser Weise zusammengesetzte Träger 12 ist mit der oberen Fläche des Spindelstocks 8 an mehreren Stellen durch Schrauben 15 verbunden. Um eine größere Starrheit des Trägers 12 zu gewährleisten und durch das Anziehen der Schrauben \^erursachte Verbiegungen zu verhüten, sind die Schrauben 15 innerhalb des Trägers 12 durch Buchsen 16 geführt, welche an den Innenwandungen des Trägers angeschweißt sind. In Fig. 1 sind die verschiedenen Befestigungspunkte des Trägers 12 am Spindelstock 8 mit den Buchstaben α bis j bezeichnet. Die Punkte/ bis j befinden sich auf demjenigen Teil des Spindelstocks S₁ welcher auch bei voll ausgefahrenem Spindelstock durch die Gleitbahnen 7 abgestützt bleibt. An diesen Punkten sind zwischen dem Träger und der oberen Fläche des Spindelstocks 8 Abstandringe 17 (Fig. 2) angeordnet, welche durchweg die gleiche Stärke, beispielsweise 10 mm, aufweisen. An den Punkten α bis e sind Abstandringe vorgesehen, deren Stärke von dem Punkt e nach dem Punkt α hin abnimmt. Beispielsweise kann der Abstandring am Punkt e eine Stärke von 9,8 mm, der Abstandring am Punkt d eine Stärke von 9,6 mm usw. und der Abstandring am Punkt α eine Stärke von 9 mm aufweisen. Bei geeigneter Wahl des Profils des Trägers 12 in bezug auf das Profil des Spindelstocks 8 und der Stärke der verschiedenen Abstandringe 17 läßt sich erreichen, daß die so erzielte Vorspannung des Träger* in den senkrechten Ebenen der Punkte α bis e das Gewicht der verschiedenen Spindelstockabschnitte, deren Schwerpunkte sich theoretisch in diesen senkrechten Ebenen befinden, ausgleicht. Infolgedessen kann die Bearbeitung durchgeführt werden, als ob das Gewicht des linken Teiles des Spindelstocks 8 nicht mehr bestünde, da dieser Teil, während er sich im Überhang außerhalb der Gleitbahnen 7 des Schlittens 6 verschiebt, nicht die geringste Neigung zum Verbiegen aufweisen kann. Demzufolge bleibt die Spindelachse unabhängig von der Längsstellung des Spindelstocks 8 auf seinem Schlitten 6 genau geradlinig, und die Bearbeitungsgenauigkeit der Maschine bleibt somit erhalten.

Zur Durchführung gewisser Bearbeitungen ist es erforderlich, an der Stirnseite des Spindelstocks 8 Werkzeuge oder verschiedenartige einstellbare Köpfe, beispielsweise Fräsköpfe usw., zu befestigen. Das Gewicht dieser Werkzeuge ist bestrebt, eine noch größere Biegungsverformung des linken Spindelstockteils zu verursachen, sobald sich dieser im Überhang außerhalb der Gleitbahnen 7 befindet. Um diesem Bestreben zu begegnen, genügt es, die Vorspannung des Trägers 12 dadurch zu erhöhen, daß die Stärke der Abstandringe 17 entsprechend dem Gewicht des hinzugefügten Werkzeugs vermindert wird. Um diese Nachstellung einfacher zu gestalten, empfiehlt es sich, die an den Punkten α bis e befindlichen Abstandringe verschiedenartiger Stärke durch der Höhe nach verstellbare Unterlegklötze, beispielsweise durch nach Art des Hubteils einer Schraubenwinde verstellbare Klötze, zu ersetzen. In gewissen Fällen genügt es, einen einstellbaren Unterlegklotz an die Stelle α zu setzen und an den Stellen b, c, d, e weder Abstandringe noch Schrauben anzuordnen.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer anderen Ausführungsform veranschaulicht, bei welcher der im Überhang befindliche Maschinenteil aus einem Ausleger 18 besteht, der einseitig durch einen Ständer 22 abgestützt ist und an seiner Unterseite einen verschiebbaren Spindelstock in Form eines Frässchlittens 19 trägt. Durch das Gewicht des Frässchlittens 19 ist der Ausleger 18 unterschiedlichen Biegebeanspruchungen in Abhängigkeit von der jeweiligen Entfernung des Schlittens 19 von dem Ständer 22 unterworfen.

Um Biegungsverformungen des Auslegers 18 durch das Gewicht des Frässchlittens 19 zu vermeiden, ist nach der Erfindung an der oberen Fläche des Auslegers ein Träger 20 befestigt und vor dem Zusammenbau so vorgespannt, daß die Vorspannung dem Frässchlittengewicht entgegenwirkt. Hierzu können beispielsweise die gleichen baulichen Mittel, wie sie im vorangehenden Beispiel beschrieben und in Fig. 2 veranschaulicht sind, gewählt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: .

1. Werkzeugmaschine mit aus seinen Führungen überhängend herausfahrbarem bzw. an einem Ausleger verfahrbarem Spindelstock, dadurch gekennzeichnet, daß der in Abhängigkeit vom Überhang des Spindelstocks (8) bzw. seiner Entfernung von der Auslegerstütze, z. B. einem Ständer (22), unterschiedlichen Biegebeanspruchungen unterworfene Teil (Spindelstock bzw. Ausleger) mit einem unter Vorspannung gesetzten Träger (12 bzw. 20) verspannt ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des Trägers durch Schrauben (15) bewirkt wird, die in einer Anzahl senkrechter Schnittflächen des Trägers liegen.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Schrauben zwischen dem Spindelstock bzw. Ausleger und dem Träger Abstandringe (17) vorbestimmter Stärke aufgesetzt sind.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Abstandringe (17) nach dem äußeren Ende des Spindelstocks bzw. Auslegers hin abnimmt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 628 686, 643 705.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen