DE1091835B - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Gegenstaenden mit unregelmaessigen Oberflaechen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Gegenstaenden mit unregelmaessigen OberflaechenInfo
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Erzeugen von Gegenständen mit unregelmäßigen
Oberflächen, wie Modellen oder Gesenken, auf einer Werkzeugmaschine. Der Begriff »Erzeugen« ist hier
in dem engen Sinn zu verstehen, in dem er seit einiger Zeit in der Fachwelt eingeführt wurde und nunmehr
gebräuchlich ist.
»Erzeugen« einer Oberfläche bedeutet die Herstellung mittels einer Maschine, in der mindestens eine
der Flächenbildungskurven mit getrieblichen Mitteln derart verwirklicht wird, daß sie als Bahnkurve von
Getriebepunkten entsteht; dieses Verfahren steht damit im Gegensatz zur Herstellung durch ein frei
von Hand bewegtes Werkzeug (Freiformen) und durch Kopieren einer bildlichen oder körperlichen Darstellung
in Form einer Zeichnung, eines Kurvenkörpers oder Modells (Nachformen). Das kinematische
Gesetz der Flächenbildungskurven ist somit nicht durch ein abzutastendes Modell festgelegt, sondern in
dem Getriebe. Dadurch wird es überflüssig, vor der Fertigung eines Werkstückes erst ein Modell anzufertigen.
Vielmehr stellt das im Erzeugungsverfahren hergestellte Werkstück ein Urstück dar.
Eine Fläche entsteht durch die Bewegung des Werkzeuges in einer Kurve (»Erzeugende«) und durch
Verschieben dieser Kurve entlang einer im Raum festliegenden Kurve (»Leitkurve«) nach Maßgabe eines
bestimmten »Führungsgesetzes«. Der Stand der Technik ist dadurch gekennzeichnet, daß räumliche
Leitkurven weder in Verbindung mit festen ebenen noch mit sich ändernden Kurven als Erzeugenden
praktisch verwertbare Flächen ergeben; zudem sind sich ändernde Kurven als Erzeugende ihrerseits nicht
erzeugbar.
Die Erfindung zeigt einen Weg, wie auch solche unregelmäßigen Flächen der maschinellen Fertigung
nach dem Erzeugungsverfahren erschlossen werden können, welche eine räumliche Leitkurve und/oder
sich fortlaufend ändernde Kurven als Erzeugende erfordern und bisher ausschließlich unter Benutzung
eines handwerklich hergestellten Modells nachgeformt werden konnten.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist an eine Werkzeugmaschine gebunden, bei der die zwangläufige
Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück nach Größe und Form einstellbar veränderlich ist.
Dabei ist es grundsätzlich ohne Belang, ob zur Erzeugung dieser Relativbewegung das Werkstück, das
Werkzeug oder beide bewegt werden. Eine solche Maschine ist in einer beispielsweisen Ausführungsform als Fräsmaschine bekanntgeworden. Auch Drehmaschinen
unter anderem lassen sich entsprechend einrichten. Das neue Verfahren ist gekennzeichnet
durch folgende Verfahrensschritte:
Verfahren und Vorrichtung
zum Erzeugen von Gegenständen
mit unregelmäßigen Oberflächen
zum Erzeugen von Gegenständen
mit unregelmäßigen Oberflächen
Anmelder:
Dr.-Ing. Hans Deckel,
München 25, Waakirchner Str. 7,
und Dipl.-Ing. Friedrich Wilhelm Deckel,
Zug (Schweiz)
Vertreter: Dr. jur. H. Lersch, Rechtsanwalt,
München 22, Maximilianstr. 35
München 22, Maximilianstr. 35
a) Einstellen der Form und Größe der Relativbewegung.
b) Durchführen der eingestellten Relativbewegung; dies kann von Hand oder maschinell erfolgen.
c) Bewegen des Werkstückes gegenüber dem Werkzeug in einer ersten Richtung, wobei wiederum
Werkstück oder Werkzeug oder beide bewegt werden können. Diese Bewegung in der ersten Richtung
ergibt beispielsweise bei Drehmaschinen den Vorschub oder bei Fräsmaschinen den Zeilenabstand.
d) Bewegen des Werkstückes gegenüber dem Werkzeug in einer von der ersten abhängigen zweiten
Richtung. Diese zweite Richtung liegt gemeinhin in einer zur ersten Richtung normalen Ebene, ist
im übrigen aber frei wählbar. Die Abhängigkeit der Richtung und Größe der zweiten von der
ersten Bewegung ist durch die ebene oder räumliche Leitkurve gegeben.
e) Neueinstellen der Größe und Form der Relativbewegung in Abhängigkeit von der Bewegung des
Werkstückes gegenüber dem Werkzeug in der ersten Richtung. Durch Einfügen dieses Verfahrensschrittes
entsteht eine fortlaufende Änderung der Erzeugenden.
f) Wiederholen der Arbeitsgänge b) bis e).
Nach diesem Verfahren sind beispielsweise Körper mit räumlich verwundener Achse herstellbar, deren
Querschnitt sich längs der Achse fortlaufend ändert.
In weiterer Ausbildung des Verfahrens erfolgen die
Verfahrensschritte c) bis e) jeweils synchron mit dem
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Verfahrensschritt b), wodurch ein kontinuierliches Arbeiten möglich ist, wie es vor allem für Drehmaschinen
angewendet wird. Ein solches Verfahren kann mit bekannten Mitteln automatisiert werden.
Die neuen Verfahren sind auf verschiedenartigen Maschinen der eingangs erwähnten an sich bekannten
Art durchführbar. Diese besitzen ein Getriebe mit mindestens einem einstellbar veränderlichen Getriebeglied,
durch dessen Veränderung die Bahnkurve eines Getriebepunktes, welche die Erzeugende oder die Leitkurve
darstellt, nach Größe und Form veränderbar ist. Die Auswahl der Getriebeart (z. B. Hebel, Kurbel,
Gelenkviereck usw.) richtet sich nach dem kinematischen Gesetz, welches der Flächenbildungskurve
zugrunde liegt. Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung sind an der Maschine Speicher vorgesehen für
die fortlaufenden Einstellwerte des oder der veränderlichen Getriebeglieder und, sofern die Leitkurve regellos
gestaltet ist und also ohne Verwendung eines Getriebes gebildet wird, für die zur Bildung der Leitkurve
zugehörigen Einstellwerte. In diesen Speichern ist die Abhängigkeit der einzustellenden Größen von
der Bewegung des oben beschriebenen Verfahrensschrittes c) — Bewegen von Werkstück und Werkzeug
gegeneinander in einer ersten Richtung — festgelegt. Die Speicher können von der Art sein, wie sie bei
Programmsteuerungen verwendet werden. Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung
sind sie als Abtastkurven in Form von gezeichneten Linien, die mit photoelektrischen Fühlern zusammenarbeiten,
oder von Schablonen für die Abtastung mittels mechanischer Fühler ausgebildet.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen und
den Ansprüchen. Es zeigt
Fig. 1 eine Modellfräsmaschine in vereinfachter sichtgerechter Darstellung,
Fig. 2 ein auf der Maschine nach Fig. 1 hergestelltes Werkstück und die dabei verwendeten Abtastkurven
(Schablonen),
Fig. 3 eine Variante der Maschine gemäß Fig. 1 in Teildarstellung,
Fig. 4 in vereinfachter sichtgerechter Darstellung eine abgeänderte Ausführung der Maschine der
Fig.l,
Fig. 5 ein mit der Maschine nach Fig. 4 hergestelltes Werkstück und die dabei verwendeten
Schablonen,
Fig. 6 eine weitere Variante der Maschine nach Fig. 1 in Teildarstellung,
Fig. 7 in vereinfachter sichtgerechter Darstellung eine weitere abgeänderte Ausführung der Maschine
der Fig. 1 und
Fig. 8 ein mit der Maschine nach Fig. 7 hergestelltes Werkstück und die dabei verwendeten
Schablonen.
Der Maschinenständer 1 trägt einen mittels des Handrades 3 senkrecht in Richtung des Pfeiles 3' verschiebbaren
Konsoltisch 2. Auf diesem läßt sich mittels des Handrades 5 der Zwischentisch 4 waagerecht
in Richtung des Pfeiles 5' verschieben. Auf dem Tisch 4 befindet sich der Aufspanntisch 6, welcher
mittels des Handrades 7 in einer waagerechten, zur Richtung 5' rechtwinkligen Richtung T verschiebbar
ist. Auf dem Aufspanntisch 6 ist das Werkstück 8 aufgespannt. Der Maschinenständer 1 trägt an seiner
hinteren Säule 10 eine in einer senkrechten Schlittenführung 11 verschiebbare Parallelogrammführung 12.
An den beiden Lenkern der Parallelogrammführung ist vorn eine Schlittenführung 13 befestigt, in welcher
der Werkzeugträger 14 waagerecht verschiebbar ist. Dieser Werkzeugträger 14 trägt die Werkzeugspindel
15 mit dem Fräser 9 und den Taststift 16. Er kann in den Schlittenführungen 11 und 13 mit Hilfe der
Parallelogrammführung 12 in drei räumlichen Koordinaten bewegt werden, wobei die Arbeitsspindel und
der Taststift parallel zu sich selbst geführt sind.
Der Werkzeugträger 14 ist durch ein an dem Ausleger 20 des Maschinenständers 1 befestigtes Getriebe geführt. Dieses besteht als Hauptteil aus einer Scheibe 21, welche auf der Achse 22 drehbar gelagert ist und an ihrer Vorderseite eine Schlitzführung 23 aufweist, in der ein Kurbelzapfen 24 verschiebbar ist. An dem Kurbelzapfen ist ein Kurbelarm 25 mittels eines Kugelgelenkes befestigt. Der Kurbelarm 25 ist mit dem Werkzeugträger 14 über zwei festklemmbare Führungen 26 und 27 verbunden. Die Führung 26 läßt eine Verschiebung in senkrechter Richtung, die in
Der Werkzeugträger 14 ist durch ein an dem Ausleger 20 des Maschinenständers 1 befestigtes Getriebe geführt. Dieses besteht als Hauptteil aus einer Scheibe 21, welche auf der Achse 22 drehbar gelagert ist und an ihrer Vorderseite eine Schlitzführung 23 aufweist, in der ein Kurbelzapfen 24 verschiebbar ist. An dem Kurbelzapfen ist ein Kurbelarm 25 mittels eines Kugelgelenkes befestigt. Der Kurbelarm 25 ist mit dem Werkzeugträger 14 über zwei festklemmbare Führungen 26 und 27 verbunden. Die Führung 26 läßt eine Verschiebung in senkrechter Richtung, die in
ao Pfeilrichtung T laufende Führung 27 eine solche in waagerechter Richtung zu. Zur Festklemmung sind die
Knebel 28 und 29 vorgesehen. Die Achse 22 der Scheibe 21 sitzt in einem U-förmigen Bügel 30, der
seinerseits um eine waagerechte Achse A schwenkbar von einer Gabel 31 getragen wird, wobei zum Schwenken
ein Handrad 32 und zum Feststellen ein Klemmhebel 33 dient. Die Gabel 31 ist mit dem Zapfen 35
um eine senkrechte Achse B drehbar im Ausleger 20 gelagert, wobei ein Klemmhebel 36 zur Feststellung
und eine Skala 37 mit Marke 38 zum Ablesen der Winkellage der Gabel dient.
An der Säule 10 ist eine schwenkbare Gabel 40 angeordnet, mit welcher die Parallelogrammführung 12
in senkrechter Richtung festgestellt werden kann, so daß der Werkzeugträger 14 nur mehr in zwei Freiheitsgraden,
nämlich in einer waagerechten Ebene, welche den Pfeilen 5' und T entspricht, beweglich ist.
In ähnlicher Weise wird die Beweglichkeit des Werkzeugträgers durch Einstecken des Stiftes 42 in den
Riegel 41 und einen Parallelogrammarm auf eine senkrechte Ebene, welche den Pfeilen 3' und 5' entspricht,
beschränkt.
Mit dem Aufspanntisch 6 ist ein Zusatztisch 54, der keinen eigenen Antrieb besitzt, in der Weise verbunden,
daß er an den waagerechten Bewegungen des Tisches 6 in Richtung der Pfeile 5' und T teilnimmt,
von seiner senkrechten Bewegung in Richtung des Pfeiles 3' dagegen unabhängig ist. Auf dem Zusatztisch
sind zwei horizontale Schablonen 51, 52 und eine
senkrechte Schablone 53, auf dem Aufspanntisch 6 eine
senkrechte Schablone 50 angebracht. Alle vier Schablonen erstrecken sich in Richtung des Pfeiles T. Der
Schablone 50 ist eine senkrechte Meßuhr 55 zugeordnet, deren Halter 126 auf dem Maschinenständer
befestigt ist. In gleicher Weise auf dem Maschinenständer befestigt ist der Halter 127 der horizontalen
Meßuhr 56, die der Schablone 51 zugeordnet ist. Die an dem Taststift 16 sitzende horizontale Meßuhr 57
arbeitet mit der Schablone 52 zusammen, während zur Schablone 53 die senkrechte Meßuhr 58 gehört, die
an einer senkrechten Zahnstange 60 sitzt. Die Zahnstange ist im Eingriff mit einem Ritzel 61, welches auf
der Achse A des U-förmigen Bügels 30 befestigt ist. Die Fühler der senkrechten Meßuhren 55 und 58 sind
als horizontale Fühlleisten 120 bzw. 124 ausgebildet. Bei der in Fig. 1 dargestellten Einstellung ist die
Gabel 40 außer Funktion, der Riegel 41 dagegen mit dem Parallelogrammarm verstiftet, so daß der Werkzeugträger
14 nur in einer senkrechten, durch die Pfeile 3' und 5' bestimmten Ebene beweglich ist. Die
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Scheibe 21 ist mit ihrer Ebene aus der senkrechten 121, ein Ritzel 122 und die Zahnstange 123, 125 auf
Lage um die Achsel in eine Schräglage geschwenkt; die Meßuhr 58 übertragen wird.
der Knebel 29 ist gelöst, so daß der Kurbelarm 25 in Die Maschine nach Fig. 4 stimmt, soweit die
der waagerechten Führung 27 frei beweglich ist. Die gleichen Bezugsziffern verwendet wurden, mit der
Meßuhren 55 bis 58 sind auf Null gestellt, und zwar 5 nach Fig. 1 überein. An Stelle der Schablonen 50 bis
die senkrechte Meßuhr 55 durch senkrechtes Ver- 53 und der zugehörigen Meßuhren sind zwei Schaschieben
des Aufspanntisches mit der Schablone 50 blonen 80 und 81 vorgesehen. Die Schablone 81 dient
mittels des Handrades 3, die senkrechte Meßuhr 58 einerseits zur Einstellung der Tischverschiebung in
durch Änderung der Schwenklage der Scheibe 21, die den Richtungen 5' und 7' und andererseits zur Einhorizontale
Meßuhr 56 durch waagerechtes Ver- io stellung der Winkellage der Kurbelscheibe 21 um die
schieben des Aufspanntisches und des Zusatztisches senkrechte Achse 82. Diese Schwenkung wird durch
54 mit der Schablone 51 mittels des Handrades 5 in ein Stahlband 83 als Verdrehung auf die Halterung
Pfeilrichtung 5' und die horizontale Meßuhr 57 durch eines Spiegels 87 übertragen. Die Schablone 80 mit
Verschieben des Kurbelzapfens 24 in der Schlitz- der Meßuhr 85 dient in der für Fig. 1 beschriebenen
führung 23. 15 Weise zur Einstellung des Kurbelzapfenradius. Mit
In dieser Einstellung ist die Beweglichkeit des dem Spiegel 87 ist die Meßuhr 84 fest verbunden: der
Werkzeugträgers auf eine zwangläufige Kurve (Er- Spiegel weist einen Markierungsstrich 88 auf, welcher
zeugende) festgelegt. Während der Kurbelzapfen 24 genau in der Drehachse 89 des Spiegels liegt. Dieser
einen Kreis beschreibt, vollführt der Werkzeugträger Spiegel dient dazu, die Spiegelebene und damit die
14 in seiner senkrechten Bewegungsebene eine Ellipse, 20 Ebene der Scheibe 21 so einzustellen, daß der in der
deren Länge mit dem Kurbelzapfenkreis überein- Spiegelebene liegende Taststift der Uhr 84 auf der
stimmt und deren Breite gleich der Horizontal- steuernden Schablonenkante senkrecht steht. Dieses
projektion des Kurbelzapfenkreises auf die senkrechte Verfahren ist bekannt; es beruht darauf, daß die
Bewegungsebene -des Werkzeugträgers ist. Die gleiche Ebene eines Spiegels im Schnittpunkt mit einer Kurve
Bewegung vollführt das Werkzeug 9, wobei im Werk- 35 zu dieser senkrecht steht, wenn die Kurve und ihr
stück 8 eine in Form, Größe und Lage bestimmte Bahn Spiegelbild ohne Knick ineinander übergehen. Mit
ausgehoben wird. Rücksicht auf die durch die Drehung der Scheibe 21
Im weiteren Verlauf der Bearbeitung wird für die veränderte Winkellage des Kurbelzapfenradius im
nächste zu bearbeitende Zeile das Werkstück 8 durch Raum muß auch die zur Einstellung des Kurbeldas
Handrad 7 in Pfeilrichtung 7' verschoben. Da- 30 zapfenradius dienende Meßuhr 85 zumindest angedurch
kommen die Meßuhren 55 bis 58 je nach der nähert dieser Richtung angepaßt werden. Sie ist desGestalt
der steuernden Kanten der Schablonen 50 bis halb an einem gekröpften Arm 90 drehbar am Werk-53
aus ihrer Nullage. Vor Durchführung der nächsten zeugträger 14 befestigt. Im allgemeinen genügt die
Arbeitsbewegung des Werkzeugträgers 14 werden Einstellung dieses Armes nach Augenmaß. Für eine
wiederum sämtliche Meßuhren in der vorbeschriebenen 35 sehr exakte Einstellung können Winkelteilungen oder
Weise in ihre Nullstellung gebracht. Die nunmehr er- auch eine mechanische Kupplung zwischen dem gefolgende
Arbeitsbewegung des Werkzeugträgers unter- kröpften Arm 90 und der Achse 89 vorgesehen werden,
scheidet sich von der vorhergehenden in Form, Größe Zur Herstellung einer Form für einen Rohrkrümmer
und Lage relativ zum Werkstück. Auf diese Weise 91 nach Fig. 5, welcher eine ebene gekrümmte Achse
entsteht zeilenweise die Oberfläche eines Körpers, 40 92 besitzt und dessen Querschnitte Kreise von fortdessen
Querschnitt sich von Zeile zu Zeile ändert und laufend wechselndem Durchmesser sind, sind die
der eine räumlich gekrümmte Achse besitzt. Sperren 40 und 41 für die Parallelogrammführung des
Deutlich wird das aus Fig. 2, die in den beiden Werkzeugträgers 14 zu lösen und die Knebel 28 und
Längsschnitten 70 und 71, deren Ebenen senkrecht zu- 29 anzuziehen. Die Bewegungsebenen der Scheibe 21
einander stehen, die Projektionen der Achse 74 des 45 und des Werkzeugträgers 14 stimmen dann überein.
Werkstückes erkennen läßt. Außerdem sind in beide Sie werden für jede Zeile nach Maßgabe der Scha-
Längsschnitte noch zwei Querschnitte eingetragen, die blone 81 mittels des Spiegels 87 eingestellt. Alsdann
von der Kreisform 72 allmählich in eine lange, wird durch Betätigen des Handrades 5 die Meßuhr 84
schmale Ellipse 73 übergehen. Ordnet man die Scha- auf Null gestellt und schließlich der Kurbelzapfen 24
blonen 50 bis 52 (Fig. 1) den Schnittebenen der Zeich- 50 nach Maßgabe der Schablone 80 und der Meßuhr 85
nung entsprechend an (oder umgekehrt), so läßt sich verschoben. Damit ist die Maschine für die nächste
die Form der steuernden Kanten unmittelbar aus der Fräszeile eingestellt. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß die
Zeichnung entnehmen. Die Schablone 50 deckt sich Form der Schablone 81 mit der Achse 92, die der
mit der Projektion der Werkstückachse 74 im Schnitt Schablone 80 mit der Kontur 93 übereinstimmt. Beide
71, die Schablone 51 mit der Projektion im Schnitt 70, 55 Schablonen lassen sich deshalb unmittelbar aus der
während die den Radius des Kurbelzapfens 24 be- Zeichnung kopieren.
stimmende Schablone 52 mit der Kontur 77 im Schnitt Bei der Maschine nach Fig. 6 ist der U-förmige
70 übereinstimmt. Die Schablone 53 stellt die Exzen- Bügel 30 von einem Halter getragen, der in dem Fühtrizität
der Querschnittellipse unter Berücksichtigung rungsstück 94 mittels der Spindel 95 und des Handdes
durch das Ritzel 61 und die Zahnstange 60 ge- 60 rades 96 verschiebbar ist. Hiermit kann der Abstand
gebenen Übersetzungsverhältnisses dar. Die Grenz- der Scheibenachse 22 von · der senkrechten Drehwerte
dieser Schablone entsprechen der senkrechten achse C verändert werden. Diese Einrichtung ist be-Lage
der Scheibe 21, die eine kreisförmige Bahn des sonders zweckmäßig, wenn die Achse des herzustel-Werkzeuges
zur Folge hat, und der waagerechten Lage lenden Werkstückes ein Kreisbogen ist. Bei einem
der Scheibe, die zu einer geradlinigen Bewegung in 65 Rohrkrümmer dieser Art wäre beispielsweise der Ra-Pfeilrichtung
5' führt. dius dieses Kreisbogens durch die Spindel 95 ein-
Für Bewegungsbahnen in Form von Ellipsen mit zustellen (Rl), während die Schablone 81 (Fig. 4)
senkrechter Längsachse ist eine Vorrichtung nach entbehrlich ist. Bei der Bearbeitung wird die, Zeilen-
Fig. 3 geeignet, bei welcher die Schwenkung der folge durch Drehen der Scheibe 21 um die Achse C
Gabel 31 um die senkrechte Achse B über Kegelräder 70 eingestellt, während Zweck und Handhabung der
Schablone 80 die gleichen sind, wie für Fig. 4 beschrieben.
Fig. 7 zeigt eine weitere abgeänderte Form der Maschine der Fig. 1. Gleiche Teile sind auch hier mit
gleichen Hinweiszahlen versehen. Bei dieser hat die Bahn der Relativbewegung zwischen Werkstück und
Werkzeug keine elliptische oder runde, sondern eine geradlinige Form. Erreicht wird diese Bewegung dadurch,
daß im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Anwendungsfällen die Kurbelscheibe 21 nicht gedreht
wird, sondern der Kurbelzapfen 24 in seiner Schlittenführung 23 gleitet. Es soll beispielsweise eine Form 100
für den in Fig. 8 dargestellten Gegenstand 110 hergestellt werden. Der Gegenstand weist eine im Querschnitt
gerade Seitenfläche 114 auf, deren Neigung gegen die Senkrechte unveränderlich ist, und eine im
Querschnitt ebenfalls geradlinige Dachfläche 101, deren Neigung und deren Breite bis zum Übergang in
die Seitenfläche 114 über die Länge des Gegenstandes sich ändert (vgl. die Schnitte 111, 112, 113 in Fig. 8).
Die Fläche 114 ergibt sich durch Verwendung eines Formfräsers, dessen Konizität mit der Flächenneigung
übereinstimmt, während zur Bearbeitung der Fläche 101 durch die Spitze dieses Formfräsers von
Zeile zu Zeile die Maschine neu eingestellt werden muß. Dabei dient die Schablone 102 zur Höhenverstellung
des Tisches mittels des Handrades 3, die Schablone 103 zur Einstellung der Neigung der Schlitzführung
23 und die Schablone 104 zur Begrenzung der seitlichen Bewegung des Werkzeugträgers 14. Das
Arbeitsstück wird mittels der Spindel 7 um eine Fräsbreite verschoben, dann mittels der Uhr 106 der Tisch
auf richtige Höhe eingestellt und die Neigung der Schlitzführung so lange geändert, bis der Stift 107
auf der Schablone 103 aufsteht. Gegegebenenfalls
kann am unteren Ende des Stiftes eine Meßuhr angebracht werden. Nachdem so die Lage und Neigung
der Bahn eingestellt sind, wird durch Verschieben des Werkzeugträgers nach rechts die eingestellte Zeile der
Dachfläche 101 im Werkstück gefräst. Die Begrenzung der Fräserbewegung nach rechts erfolgt durch Anschlagen
des Stiftes 107 an der Schablone 104. Die Schablonen 102 und 104 entsprechen den Umrissen
115 bzw. 116 der Zeichnung. Die Form der Schablone 103 läßt sich in der dargestellten Weise aus den
Schnitten 111, 112 und 113 entnehmen.
Claims (17)
1. Verfahren zum Erzeugen von Gegenständen mit unregelmäßigen Oberflächen, wie Modellen
oder Gesenken, auf einer Werkzeugmaschine, bei der die zwangläufige Relativbewegung zwischen
Werkstück und Werkzeug nach Größe und Form einstellbar ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Einstellen der Form und Größe der Relativbewegung.
b) Durchführen der eingestellten Relativbewegung.
c) Bewegen des Werkstückes gegenüber dem Werkzeug in einer ersten Richtung.
d) Bewegen des Werkstückes gegenüber dem Werkzeug in einer von der ersten abhängigen
zweiten Richtung.
e) Neueinstellen der Größe und Form der Relativbewegung in Abhängigkeit von der Bewegung
c).
f) Wiederholen der Arbeitsgänge b) bis e).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte c) bis e) jeweils
synchron mit b) erfolgen.
3. Maschine zur Durchführung des Erzeugungsverfahrens nach Anspruch 1 oder 2 durch spanabhebende
Bearbeitung, z. B. Fräsen oder Schleifen, bei der mindestens eine der beiden Flächenbildungskurven
(Erzeugende oder Leitkurve) durch die Bahnkurve eines Getriebepunktes gebildet wird, wobei das Getriebe mindestens ein zur
Veränderung der Größe und/oder Form dieser Bahnkurve einstellbar veränderliches Getriebeglied
besitzt, gekennzeichnet durch einen Speicher für die Einstellwerte des veränderlichen Getriebegliedes.
4. Maschine nach Anspruch 3 mit einem Getriebe für die Bildung der Erzeugenden, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Bildung der Leitkurve Speicher für die zugehörigen Einstellwerte vorgesehen
sind.
5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher als Abtastkurven
ausgebildet sind.
6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtungen für
die Abtastkurven anzeigende Meßgeräte sind.
7. Maschine nach Anspruch 4 oder 5 zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtungen für die Abtastkurven Fühler einer automatischen
Steuereinrichtung sind.
8. Maschine nach Anspruch 3 oder einem der folgenden in der Ausbildung als Fräs-oder Schleifmaschine,
dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ortsfest gelagert und in seinem die Erzeugende
bildenden Getriebepunkt mit dem parallel zu sich selbst beweglichen Werkzeugträger
verbunden ist und daß die Abtastkurven dem parallel zu sich selbst gemäß der Leitkurve zu bewegenden
Werkstückträger zugeordnet sind.
9. Maschine nach Anspruch 8, bei der das Getriebe als am Maschinenständer befestigte Kurbelscheibe
ausgebildet ist, deren Kurbelzapfen mit dem Werkzeugträger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Getriebe der Radius des Kurbelzapfens und/oder die Schwenklage der Kurbelscheibe um eine senkrechte und/oder waagerechte
Achse einstellbar ist, wobei die Schwenkachsen und die Drehachse der Kurbelscheibe sich
in einem Punkt schneiden.
10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelscheibe (21) mit ihrer
Drehachse (22) von einem die senkrechte (B) und die waagerechte (A) Schwenkachse bildenden
Kreuzgelenk (30, 31) getragen ist.
11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (22) in veränderlichem
Horizontalabstand von der senkrechten Schwenkachse (C) einstellbar ist (Fig. 6).
12. Maschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung
zwischen dem Kurbelzapfen und dem Werkzeugträger aus einer Stange (25) besteht, deren
Länge einstellbar veränderlich ist.
13. Maschine nach Anspruch 8 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine am Maschinenständer
angeordnete Vorrichtung zum Feststellen des Werkzeugträgers in lotrechter Richtung
und durch eine in lotrechter Richtung gleitend ausgebildete Kopplung des Werkzeugträgers mit
dem Kurbelarm.
14. Maschine nach Anspruch 8 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine am Ma-
ι uyi
schinenständer angeordnete Vorrichtung zum Feststellen des Werkzeugträgers in einer waagerechten,
vorzugsweise in der Zustellrichtung, und durch eine in dieser waagerechten Richtung gleitend
ausgebildete Kopplung des Werkzeugträgers mit dem Kurbelarm.
15. Maschine nach Anspruch 10 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder
beide der Kreuzgelenkteile (30, 31), mittels welcher die Getriebeachse am Maschinenständer (10)
befestigt ist, über je ein Getriebe (60, 61, 121 bis 123) auf je einen Fühler (124, 125) höhenverstellend
einwirken und daß der Werkzeugträger (14) mit einem weiteren Fühler (16) versehen ist, wobei
die den Fühlern zugeordneten Schablonen (52, 53) auf einem unveränderliche Höhe aufweisenden
Schablonentisch (54), der an der Bewegung des Aufspanntisches (6) in waagerechten Richtungen
teilnimmt, angeordnet sind.
16. Maschine nach Anspruch 8 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß am Aufspanntisch
(6) und/oder am Schablonentisch (54) je eine Schablone (50 bzw. 51) vorgesehen ist, die
mit je einem am Maschinenständer fest angeordneten Fühler (126 bzw. 127) zusammenwirkt.
17. Maschine nach Anspruch 8 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablonen
(50, 51, 52) in Ebenen angeordnet sind, welche mit den in der Werkstückzeichnung dargestellten
Projektions- oder Schnittebenen übereinstimmen.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 411088, 673 618,
637, 904 973, 944 469;
Deutsche Patentschriften Nr. 411088, 673 618,
637, 904 973, 944 469;
Dr.-Ing. W. H. Gres, »Die geometrischen Verhältnisse
bei der Herstellung unregelmäßiger Flächen«, Springer-Verlag, 1953.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (6)
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CH4459157A CH365010A (de) | 1956-04-06 | 1957-04-03 | Verfahren und Werkzeugmaschine zum Erzeugen räumlicher Körperformen, zum Beispiel von Modellen und Gesenken |
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