DE1169255B

DE1169255B - Device for removing the workpiece depths in individual layers on post-forming machine tools, especially milling machines, with a three-position button or button slide

Info

Publication number: DE1169255B
Application number: DEN11155A
Authority: DE
Inventors: Georg Schlapp; Paul Kohl
Original assignee: Nassovia Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Nassovia Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 1955-09-07
Filing date: 1955-09-07
Publication date: 1964-04-30

Description

Vorrichtung zum Abtragen der Werkstücktiefen in einzelnen Schichten an Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere -fräsmaschinen, mit einem Drei-Stellungstaster oder Tasterschieber Es ist bekannt, auf Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen, mit Hilfe von Tast-und Nachformeinrichtungen ein Modell oder eine Schablone spanabhebend zu kopieren. Der Nachformvorgang vollzieht sich dabei modellgebunden, d. h., der Taster bleibt in steter Anlage am Modell und das oder die von der Tasteinrichtung gesteuerten Werkzeuge werden selbsttätig einen modellgleichen Weg geführt.Device for removing the workpiece depth in individual layers on post-forming machine tools, especially milling machines, with a three-position switch It is known on post-forming machine tools, in particular Milling machines, with the help of tracing and postforming devices a model or a Template to be copied by cutting. The post-forming process is model-specific, d. In other words, the button remains in constant contact with the model and that or that of the tactile device controlled tools are automatically guided along a path of the same model.

In vielen Fällen ist am Werkstück bis zum Erreichen der Fertigform soviel Werkstoff abzunehmen, daß dieses nicht in einem Arbeitsgang erfolgen kann, sondern mehrere Arbeitsgänge vorgenommen werden müssen. Hierzu sind Einrichtungen und Anordnungen bekannt, die es gestatten, den nachzuformenden Körper in Höhenschichten, wie diese z. B. bei der kartographischen Darstellung von Landkarten bekannt sind, abzutragen, so daß die Stärke des abzunehmenden Werkstoffes je nach Erfordernis gewählt bzw. vorbestimmt werden kann.In many cases, the workpiece is on until the finished form is reached remove so much material that this cannot be done in one operation, but several operations have to be carried out. There are facilities for this and arrangements are known which allow the body to be reshaped in height layers, like this z. B. are known in the cartographic representation of maps, to be removed, so that the strength of the material to be removed depends on the requirement can be selected or predetermined.

So sind z. B. Einrichtungen bekannt, die für jede abzutragende Höhenschicht (Spantiefe des Fräsers) einer besonderen Schablone bedürfen, die jeweils in Arbeitslage zum Taster gebracht wird und dieser dann die Schablone vollständig abfährt.So are z. B. known facilities that are to be removed for each elevation layer (Depth of cut of the cutter) require a special template, each in the working position is brought to the button and this then completely moves over the template.

Bei einer anderen Einrichtung ist eine mit mehreren Anschlagnocken arbeitende Spantiefeneinstellung vorgesehen, die eine stufenförmig abgesetzte Bearbeitung des Werkstückes erbringt. Erst bei der letzten Höhenschicht kommt der Taster an einer der Fertigform entsprechenden Schablone zur Anlage, die dann wieder vollständig vom Taster abgefahren wird.Another device is one with multiple stop cams working depth of cut adjustment provided, which a stepped stepped processing of the workpiece. The button only arrives at the last level a template corresponding to the finished form for the plant, which is then completely again is moved by the button.

Es sind weiter Tiefenschaltwerke bekannt, welche unmittelbar die Arbeitstiefe des Fräsers steuern, wobei während der schichtweisen Abtragung des Materials der Taster nicht mit dem Modell in Berührung steht. Diese Berührung tritt erst dann ein, wenn das Werkstück in mehreren Schichten bearbeitet ist und die genaue Modellform abgetastet werden soll.There are also deep switchgear known, which directly the working depth of the milling cutter, with the Button is not in contact with the model. This touch occurs only then one if the workpiece is machined in several layers and the exact shape of the model to be scanned.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung wird die Stärke der abzutragenden Schichten durch eine jeweils einzustellende Höhendifferenz zwischen Taster und Fräser bestimmt. Der Taster ist hierbei in steter Anlage am Modell und die Spanschichtaufteilung ergibt insgesamt gesehen eine unnötig lange Laufzeit, weil der Taster stets einen gesamten Tastweg von der Modelloberfläche bis zum Modellgrund und wieder zurück zur Modelloberfläche durchlaufen muß.In another known device, the strength of the to be removed Layers through a height difference to be set between the stylus and the milling cutter certainly. The button is in constant contact with the model and the chip layer division overall results in an unnecessarily long runtime because the button always has one entire tactile path from the model surface to the model base and back again must go through to the model surface.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln eine Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die Unterteilung des Abtastvorganges in einzelne Höhenschichten durchführbar ist, ohne daß besondere Einzelschablonen notwendig sind oder eine stufenförmig abgesetzte Vorbearbeitüng erfolgt oder der Taster jeweils die gesamte Kontur des Modells abfahren muß.The object of the invention is to provide a device with simple means to create, with the help of which the subdivision of the scanning process into individual layers of height can be carried out without the need for special individual templates or a stepped pattern Separate preprocessing takes place or the button each time the entire contour of the Must leave the model.

Die Erfindung geht dabei von folgender überlegung aus: Die Mehrzahl der selbsttätig arbeitenden Tasteinrichtungen arbeitet mit einem elektrisch oder hydraulisch gesteuerten Taster, der aus seiner Ruhelage heraus beim Anfahren auf das Modell einen dieser Anfahrbewegung entgegengesetzten Druck erhält, der den Taster auslenkt. Durch diese Auslenkung wird z. B. bei einem elektrisch arbeitenden Dreistellungstaster über die am die Tasteinrichtung tragenden Schlitten der Maschine angeordnete Steuereinrichtung die Anfahrbewegung gestoppt und die senkrecht zur Anfahrbewegung stehende Leitvorschubbewegung eingeschaltet. Zum besseren Verständnis des weiteren Abtastvorganges sei das in F i g. 1 angedeutete Modell betrachtet. Die Leitvorschubbewegung im ersten Teil des Abtastvorganges verläuft hierbei in einer zur Modellauflage gleichgerichteten Ebene an der äußeren Fläche des Modells, um dann bei Verlust der Anlage vom Modell mit Hilfe der Steuereinrichtung sofort abgeschaltet und die Tastervorschubbewegung eingeschaltet zu werden. Der Taster läuft nun entlang der schrägen Modellwand in Richtung zum Modellgrund, wobei durch ständig wechselnde Berührung und Nichtberührung zwischen Taster und Modell abwechselnd den Leitvorschub und Tastervorschub geschaltet und auf diese Weise die schräge Modellwand treppenförmig abgetastet wird, bis die Tasterspitze die tiefer liegende, horizontale Modellfläche anfährt. In diesem Moment wird wiederum durch die Wirkung des in Achsrichtung erzeugten Gegendruckes der Taster axial ausgelenkt und durch Umschaltung der Tastersteuereinrichtung der Fühlvorschub gestoppt und die Leitvorschubbewegung entlang der unteren Modellfläche eingeleitet. Das Herausfahren des Tasters aus dem Modell geschieht dann umgekehrt auf gleiche Weise.The invention is based on the following consideration: The majority of the automatically working tactile devices works with an electric or hydraulically controlled button that opens from its rest position when starting the model receives a pressure opposite to this approach movement, which pushes the button deflects. This deflection z. B. with an electrically operating three-position switch via the control device arranged on the carriage of the machine carrying the scanning device the approach movement is stopped and the master feed movement perpendicular to the approach movement switched on. For a better understanding of the further scanning process, this is in F i g. 1 considered model. The master feed movement in the first part the scanning process runs in the same direction as the model support Plane on the outer surface of the model, so that if the attachment is lost from the model switched off immediately with the help of the control device and the probe feed movement to be turned on. The button now runs along the sloping model wall in Direction to the model ground, whereby by constantly changing contact and non-contact The master feed and the stylus feed are switched alternately between the stylus and the model and in this way the inclined model wall is scanned in a staircase shape until the Probe tip the deeper approaches lying, horizontal model surface. At this moment, the counter-pressure generated in the axial direction again the button is axially deflected and by switching the button control device of the Sensing feed stopped and the master feed movement along the lower model surface initiated. The push-button is then moved out of the model in reverse in the same way.

Im Unterschied zum elektrisch gesteuerten Drei-Stellungs-Fühler gibt es beim hydraulisch gesteuerten Taster keine Leitvorschubbewegung, weil der Taster das Modell nicht treppenförmig, d. h. mit Hilfe zweier ständig wechselnder Vorschubbewegungen abtastet, sondern in ständiger Berührung am Modell verbleibt und dessen Kontur in einer kontinuierlichen Vorschubbewegung abtastet.In contrast to the electrically controlled three-position sensor, there are There is no master feed movement with the hydraulically controlled button because the button the model is not stepped, d. H. with the help of two constantly changing feed movements but remains in constant contact with the model and its contour in a continuous feed movement.

Um nun die gewünschte Unterteilung des Abtastvorganges in einzelne aufeinanderfolgende Höhenschichten ohne Anlage des Tasters am Modell zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, einen auf unterschiedliche Tiefen einstellbaren Tiefenanschlag zu verwenden, der den elektrischen Steuerkontakt oder hydraulischen Steuerschieber des Tasters für die Tastervorschubbewegung geschlossen hält, so daß der Taster bereits vor dem Auftreffen auf die tiefer liegende Modellfläche in Leitvorschubbewegung verharrt bzw. seine Vorschubbewegung senkrecht zur Tasterachse ändert.To now the desired subdivision of the scanning process into individual to reach successive layers of height without touching the probe on the model, is proposed according to the invention, one adjustable to different depths Use the depth stop of the electrical control contact or hydraulic Keeps the control slide of the button closed for the button advance movement, so that the button in the master feed movement even before it hits the lower-lying model surface pauses or changes its feed movement perpendicular to the stylus axis.

Der Tiefenanschlag wird durch einen an dem die Tasteinrichtung tragenden Schlitten angeordneten Mitnehmer nach einer vorbestimmbaren Länge der Tastervorschubbewegung in Richtung zur Modellauflage betätigt und übt dabei auf den Taster eine der Tastervorschubbewegung entgegengerichtete Bewegungstendenz zur Umsteuerung dieser zur Modellauflage gerichteten Tastervorschubbewegung in eine quer dazu gerichtete Leitvorschubbewegung aus. Die in einer zur Modellauflage gleichgerichteten Ebene erfolgende Leitvorschubbewegung wird somit unabhängig von der Höhe oder Tiefe der Modellform gesteuert und der Taster läuft bei dieser Leitvorschubbewegung so, als ob in bekannter Weise eine feste Führung am Modell gegeben ist.The depth stop is set by one on which the feeler is attached Carriage arranged carrier after a predeterminable length of the probe feed movement is actuated in the direction of the model support and exercises one of the stylus feed movement on the button opposing movement tendency to reverse this directed towards the model support Probe feed movement into a transverse guide feed movement. the in a plane in the same direction as the model support is thus controlled independently of the height or depth of the model shape and the button runs during this master feed movement as if a fixed guide in a known manner is given on the model.

Um die Bewegung des Tiefenanschlages auf die Tasteinrichtung zu übertragen, geht vom Taster ein Bowdenzug aus, dessen äußere Hülle einerseits am die Tasteinrichtung tragenden Schlitten und andererseits an einem an der Anstellbewegung des Schlittens nicht teilnehmenden Halter befestigt ist, und dessen Seele mit einem Ende unmittelbar oder mittelbar mit dem Taster und mit dem anderen Ende mit dem Tiefenanschlag verbunden ist, der an dem am genannten Schlitten angeordneten Mitnehmer beim Erreichen des vorbestimmten Weges der Tastervorschubbewegung zur Anlage kommt und dem Taster dadurch den erforderlichen Bewegungsimpuls erteilt.To transfer the movement of the depth stop to the sensing device, a Bowden cable goes from the button, the outer shell of which is on the one hand on the button device carrying carriage and on the other hand on one of the adjustment movement of the carriage not participating holder is attached, and its soul with one end directly or indirectly connected to the button and the other end to the depth stop is, which is arranged on the carrier on said carriage when reaching the predetermined path of the pushbutton feed movement comes to rest and the pushbutton thereby given the necessary movement impulse.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht auf einen Teil der die Tastereinrichtung tragenden Schlitten mit der Einrichtung gemäß der Erfindung und F i g. 2 eine Draufsicht mit teilweiser Darstellung der Einrichtung nach F i g. 1.Further features and details of the invention emerge from the Description of an embodiment example shown schematically in the drawing. It shows F i g. 1 is a front view of part of the one carrying the pushbutton device Carriage with the device according to the invention and FIG. 2 shows a plan view with partial representation of the facility according to FIG. 1.

Der Taster 1 einer an sich bekannten und nicht weiter dargestellten an dem Vertikalschlitten V einer Nachformfräsmaschine angeordneten Tasteinrichtung T, die in bekannter Weise mittels einer nicht dargestellten Tastersteuereinrichtung bei bestimmter Beeinflussung des Tasters selbständig und zwangläufig dessen Senkrechtbewegung in eine waagerechte Bewegung umschaltet und umgekehrt, wird durch einen an ihm angelenkten und am Vertikalschlitten V gelagerten Doppelhebel 2 mittels eines in einer Führung am Vertikalschlitten verstellbar angeordneten federbelasteten Druckbolzns 3 in Gleichgewichtslage gehalten. Mit einer Spannmutters kann die den Druckbolzen belastende Feder 4 entsprechend eingestellt werden. Oberhalb des Druckbolzens 3 ist ebenfalls am Vertikalschlitten V gelagert ein weiterer Doppelhebe16 angeordnet, dessen eines Ende über dem Druckbolzen liegt und dessen anderes Ende mit einer Zugeinrichtung, z. B. einem Bowdenzug 7, verbunden ist. Eine zwischen dem Ende des Doppelhebels 6, das dem Bowdenzug zugewandt ist, und einer Halterung 9 am Vertikalschlitten eingeschaltete Feder 8 versucht den Doppelhebel 6 vom Druckbolzen 3 wegzuhalten. Die äußere Hülle des dem Doppelhebel 6 zugewandten Endes des Bowdenzuges ist in der Halterung 9 eingespannt, während das andere Ende der Hülle in einem Halter 10 festgelegt ist. Dieser Halter ist mit einer von einer Mutter 12 verschiebbaren Stellspinde111 verbunden, wobei die Mutter 12 sowohl von Hand als auch mit anderen bekannten Mitteln selbsttätig so bewegtwerden kann, daß die Stellspindel 11 in gewissem Rahmen auf oder abwärts beliebig große Beistellbewegungen ausführen kann. Die Stellspindel 11 mit zugehöriger Mutter 12 und dem Halter 10 sowie dem gegebenenfalls selbsttätigen Antrieb sind am Träger des Vertikalschlittens V, z. B. an dem Querschlitten Q, befestigt. Je nach Stellung der Stellspindel Il befindet sich ein an dem freien Ende der Seele des Bowdenzuges befestigter Anschlag 14 in einem bestimmten Abstand x' von einem am Vertikalschlitten V angeordneten Mitnehmer 13, der als waagerechter, sich bis zum Bowdenzug 7 erstreckender Arm ausgebildet ist.The pushbutton 1 of a pushbutton device T, which is known per se and is not shown in detail on the vertical slide V of a post-shaping milling machine and which, in a known manner, automatically and inevitably switches its vertical movement into a horizontal movement and vice versa by means of a pushbutton control device (not shown) when the pushbutton is influenced in a certain manner, is by a double lever 2 hinged to it and mounted on the vertical slide V is held in equilibrium by means of a spring-loaded pressure bolt 3 which is adjustably arranged in a guide on the vertical slide. The spring 4 loading the pressure bolt can be adjusted accordingly with a clamping nut. Above the pressure pin 3 is also mounted on the vertical slide V a further double lift 16, one end of which is above the pressure pin and the other end with a pulling device, for. B. a Bowden cable 7, is connected. A spring 8 connected between the end of the double lever 6 facing the Bowden cable and a holder 9 on the vertical slide tries to keep the double lever 6 away from the pressure bolt 3. The outer casing of the end of the Bowden cable facing the double lever 6 is clamped in the holder 9, while the other end of the casing is fixed in a holder 10. This holder is connected to an adjusting spindle 111 which can be displaced by a nut 12, the nut 12 being able to be moved automatically both by hand and by other known means so that the adjusting spindle 11 can perform up or down movements of any size within a certain range. The adjusting spindle 11 with associated nut 12 and the holder 10 and the optionally automatic drive are on the carrier of the vertical slide V, z. B. on the cross slide Q attached. Depending on the position of the adjusting spindle II, a stop 14 attached to the free end of the core of the Bowden cable is located at a certain distance x ' from a driver 13 arranged on the vertical slide V , which is designed as a horizontal arm extending up to the Bowden cable 7.

Wenn nun die an sich bekannte Tasteinrichtung z. B. zum Zeilenfräsen in Betrieb genommen wird, um bei einem gegebenen Modell M von a über b, c nach d, und zwar im Zeilenfräsverfahren, zu kopieren, dann würde ohne die vorbeschriebene Einrichtung der Taster 1 genau der Konturenlinie a-b-c-d folgen, d. h. der von der Tasteinrichtung gesteuerte Fräser müßte entsprechend lang sein, weil der aus dem Werkstück wegzufräsende Querschnitt der von der Linie a-b-c-d begrenzten Modellfläche auf einmal vom Fräser ausgehoben werden müßte. Mit der Einrichtung nach der Erfindung wird der Weg des Tasters und damit der Fräser so gesteuert, daß der wegzufräsende Querschnitt schichtweise abgetragen wird. Soll z. B. die Höhe der wegzufräsenden Schicht gleich dem Maß x am Modell, d. h. gleich dem Abstand der Höhenlinie K-c' von der Verbindungslinie a-d sein, so wird die Stehspindel 11 so verstellt, daß auch der Abstand x' des Anschlages 14 bis zum Mitnehmer 13 dem Maß x entspricht. Die Tasteinrichtung will nun zwar modellgebunden den Kopiervorgang von a über b, c nach d und zurück steuern. Erreicht der Taster jedoch den Punkt b', so kommt der Mitnehmer 13, da der Vertikalschlitten V entsprechend tiefer gegangen ist, zur Anlage an den Anschlag 14 des Bowdenzuges und der Bowdenzug wird betätigt, der über die beiden Doppelhebel 6, 2 und Druckbolzen 3 den abwärtsstrebenden Taster 1 anhebt und dadurch in bekannter Weise die Tasteinrichtung die Vortriebsorgane der Schlitten so steuert, daß der Taster nun waagerecht läuft, d. h. es findet in sich gegenseitig aufhebender Tendenz zwischen normaler Tasteinrichtung und der Einrichtung gemäß der Erfindung, solange ein horizontaler Lauf des Tasters und damit der Schlitten, z. B. von b' nach c', statt bis dort von c' nach d wieder nach dem Modell kopiert werden kann. Auf diese Weise wird der normale modellgebundene Kopiervorgang (Linie a-b-c-d) stellenweise nicht nach dem Modell, sondern über eine freie Strecke b'-c' gesteuert.If now the known tactile device z. B. is put into operation for line milling in order to copy with a given model M from a via b, c to d, specifically in the line milling process, then without the device described above, the button 1 would exactly follow the contour line abcd, ie that of The milling cutter controlled by the feeler device would have to be correspondingly long, because the cross-section of the model surface delimited by the line abcd to be milled away from the workpiece would have to be excavated by the milling cutter all at once. With the device according to the invention, the path of the probe and thus the milling cutter is controlled in such a way that the cross-section to be milled away is removed in layers. Should z. B. the height of the layer to be milled equal to the dimension x on the model, ie equal to the distance of the contour line Kc 'from the connecting line ad, the standing spindle 11 is adjusted so that the distance x' of the stop 14 to the driver 13 to the Dimension x corresponds to. The sensing device wants to control the copying process from a via b, c to d and back based on the model. If the button reaches point b ', however, the driver 13 comes to rest on the stop 14 of the Bowden cable, since the vertical slide V has gone correspondingly lower, and the Bowden cable is actuated, which via the two double levers 6, 2 and pressure pin 3 den downwardly striving button 1 lifts and thereby in a known manner the sensing device controls the propulsion organs of the carriage so that the button now runs horizontally, that is, there is a mutually canceling tendency between normal sensing device and the device according to the invention, as long as a horizontal run of the button and so that the carriage, z. B. from b 'to c', instead of until there you can copy from c 'to d again according to the model. In this way, the normal model-specific copying process (line abcd) is not controlled in places according to the model, but over a free path b'-c '.

Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis das Modell in seiner ganzen flächenmäßigen Ausdehnung durch die an sich bekannte seitliche Zeilenbeistellung in einer Höhenschicht abgetastet ist. Jetzt wird die Stellspindel11 von Hand oder zweckmäßig selbsttätig verstellt, wodurch der Anschlag 14 eine neue Lage x' zum Mitnehmer 13 erhält, und das Modell wird auf einer neuen Schicht- oder Höhenlinie entsprechend dem neu eingestellten Abstand des Anschlages 14 bis zum Mitnehmer 13 abgetastet.This process is repeated until the model is in its entire surface area through the well-known lateral provision of lines is scanned in a height layer. Now the adjusting spindle 11 is made by hand or expediently automatically adjusted, whereby the stop 14 is a new position x 'for Driver 13 receives, and the model is on a new layer or contour line corresponding to the newly set distance from the stop 14 to the driver 13 scanned.

Die Einrichtung kann sowohl beim Zeilenfräsen als auch beim Umrißfräsen Verwendung finden und kann so abgeändert werden, daß der Halter 10 am Querschlitten Q feststeht und der Mitnehmer 13 am Vertikalschlitten V von Hand oder selbsttätig in der Höhe verstellbar ist. Weiter kann der als Zugeinrichtung wirkende Bowdenzug 7 durch eine Druckeinrichtung ersetzt werden, die beispielsweise von unten her auf den Doppelhebel 6 einwirkt oder unmittelbar mit dem Taster 1 in Verbindung steht.The device can be used for both line milling and contour milling and can be modified so that the holder 10 is fixed on the cross slide Q and the driver 13 on the vertical slide V can be adjusted in height by hand or automatically. Furthermore, the Bowden cable 7 acting as a pulling device can be replaced by a pressure device which, for example, acts on the double lever 6 from below or is directly connected to the button 1.

Claims

Claims: 1. Device for removing the workpiece depths in individual layers on post-forming machine tools, in particular milling machines a three-position button or button slide, indicated by an on different depths adjustable depth stop (14) that controls the electrical Control contact or hydraulic control slide of the button (1) for the button feed movement keeps closed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that from Pushbutton (1) a Bowden cable (7) goes out, the outer shell of which is on the one hand on the pushbutton device (T) supporting slide (V) and on the other hand on one of the adjustment movement of the Sledge (V) not participating holder (10) is attached, and the soul of the Bowden cable is connected at its free end to the deep blow (14) that is connected to one on the carriage (V) arranged driver (13) when reaching the predetermined Probe feed movement comes to rest perpendicular to the model support.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that between the button (1) and the Bowden cable (7) under the action of an adjustable spring (4) standing on the one hand against a double lever connected to the button (2) and on the other hand is arranged against a double lever (6) connected to the core of the Bowden cable supporting pressure bolt (3). Considered publications: German Patent Specifications No. 724 979, 836 871; Swiss patents Nos. 235 089, 283159; U.S. Patent Nos. 2,314,499, 2,410,295; Journal "Werkstattstechnik und Maschinenbau", 41 (1951), issue 2, pp. 46 to 49; "Industrie-Rundschau" 1952, No. 8, pp. 27 and 28; Schmid, "Automatologie", Carl Hanser-Verlag, 1952, pp. 112 to 115.