DE1208977B

DE1208977B - Console guidance on machine tools, especially milling machines

Info

Publication number: DE1208977B
Application number: DEK51207A
Authority: DE
Inventors: Willibald Kopper
Original assignee: KOPPER WERKE GmbH; WERKZEUG und MASCHINENFABRIKEN
Current assignee: KOPPER WERKE GmbH; WERKZEUG und MASCHINENFABRIKEN
Priority date: 1963-10-29
Filing date: 1963-10-29
Publication date: 1966-01-13

Description

Konsolführung an Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Werkzeugmaschincii, insbesondere Fräsmaschinen, und betrifft die Führung und Bewegung höhenbewegbarer Konsolen, bei denen die Höhenbewegung durch Spindelantrieb erfolgt.Console guides on machine tools, in particular milling machines The invention relates to machine tools, in particular milling machines, and relates to the leadership and movement of height-adjustable consoles, where the height movement by Spindle drive takes place.

Bekannte Nlaschineii dieser Bauart besitzen meist eine in der Nlaschinengrundplatte befestigte Trapezgewindespindel, die mit einer in der Konsole an-,geordneten Mutter im Eitiariff steht und es gestattet, iibci- motorischen Antrieb oder Handantrieb die in Führungsbahnen des Maschinenständers geführte Konsole in cler Höhe zu verstellen. Die Gewindespindel hat hierbei lediglich die Funktion einer bewegungsspindel, indem sie mit Hilfe der Mutter die Konsole in senkrechter Richtung auf und ab bewegt und in die jeweils gewünschte Arbeitshöhe bringt. Durch Klemmung der Konsole an den FÜhrungsbahnen des Maschinenständers wird die so gewählte Arbeitshöhe beibehalten. Die Führungsbahnen tragen somit zufolge der Flächenpressung im wesentlichen die Konsole.Known machines of this type usually have one in the machine base plate attached trapezoidal thread spindle, which is arranged with a nut in the console is in the Eitiariff and allows iibci-motor drive or hand drive to adjust the height of the console guided in the guideways of the machine stand. The threaded spindle only has the function of a moving spindle by she moves the console up and down in a vertical direction with the help of the nut and brings it to the desired working height. By clamping the console to the Guideways of the machine stand, the working height selected in this way is retained. As a result of the surface pressure, the guideways essentially carry the Console.

Bei dei-a: ti,cen Werkzeugmaschinen sollen die Abdes Arbeitstisches und seine Bewegunasmögliclikeiten in der vertikalen und horizontalen Bewcgungsrichtiinff möglichst groß sein, damit außer kleinen und mittleren Werkstücken auch besonders große und oftmals sperrige Gegenstände bearbeitet werden können, ohne immer gleich auf die Maschine niichstt,röPerer Bauart iiliergehen zu müssen. Zwang läufig mit dieser Bedingung mtiß auch ncberr entsprec!:end,r Breite und Höhe eine möglichst große Aush,dung 0,;r den Arbeitstisch tragenden Konsole erreicht werde;i.With dei-a: ti, cen machine tools, the workbench should be and its possibilities of movement in the vertical and horizontal direction of movement be as large as possible, so that apart from small and medium-sized workpieces, it is also special Large and often bulky items can be processed without always being the same not having to walk on the machine. Inevitably with this condition must also correspond to: end, width and height as far as possible large clearance 0,; for the console supporting the worktable can be reached; i.

Unter Beriicksiclatigun;y der Fassache, daß wegen des Kippmomentes ein bestimmtes Verhältnis zwischen der Länge der Konsolenführung und der Konsolenaushidung nicht aufgegeben werden darf, er--eben sich bei der Erfüllun- der Genannten Bedüigung bi den b@°kannten Maschinen immer wieder (roße rchwierigkeiten. Diese bestehen darin, daß ein tyi-ol'..t,r Arbeitsbereich nur auf Kosten der Aufspannhöh; zu erreichen ist, während umgekehrt eine Ver-Z,Yrößcru?.g der Aufspannhöhe wiederum auf Kosten der Länge der Konsolrührung und somit wegen der damit zwangläufig verbundenen geringeren Ausladung der Konsole auch auf Kosten des Arbeitsbereiches in horizontaler Ebene geht. Durch dieses notwendige Verhältnis zwischen Konsolenführungslän ue .und Konsolenausladung ist also die Ausladung der Konsole hinsichtlich ihrer Belastbarkeit und der erforderlichen Genauigkeit begrenzt.Under Beriicksiclatigun; y the fact that because of the overturning moment a certain ratio between the length of the console guide and the console lining may not be given up, he - just in the fulfillment of the mentioned obligations machines known to b @ ° over and over again (major difficulties. that a tyi-ol '.. t, r work area only at the expense of the clamping height; to reach is, while vice versa a Ver-Z, Yrößcru? .g the clamping height again at the expense the length of the bracket and thus because of the inevitably associated lower Extension of the console also at the expense of the work area in the horizontal plane goes. This necessary relationship between the console guide length and the console projection is the overhang of the console in terms of its load capacity and the required Accuracy limited.

Außer den genannten Kipperscheinungen sind die Konsolen bei diesen bekannten Maschinen besonders in den Endstellungen ihrer Arbeitstische noch durch zusätzliche Verwindungen belastet. Die Bewegungsspindel im Zusammenwirken mit der Konsolenklemmung an den Führungsbahnen ist nicht in der Lage, die Konsole und den Arbeitstisch bei schwerer Belastung oder i.? den Endstellungen des Arbeitstisches in der für die Erzeugung paralleler und maßgenauer WerkstilcHlächen erforderlichen Winkellage zwischen Werkzeugspindelachse und Arbeitsebene zu halten.In addition to the mentioned tilting phenomena, the consoles are with these known machines, especially in the end positions of their workbenches additional torsion loaded. The movement spindle in cooperation with the Console clamping on the guideways is not able to hold the console and the Work table with heavy load or i.? the end positions of the work table in the required for the creation of parallel and dimensionally accurate work style surfaces To keep the angular position between the tool spindle axis and the working plane.

Es ist schon eine Fräsmaschine mit einer der '-Jöhenverstellung und Abstützung der Konsole dienenden Gewindespindel bekanntgeworden, aber auch hier ist die Ausladung der Konsole hinsichtlich ihrer Belastbarkeit begrenzt.It's already a milling machine with one of the 'height adjustment and Support of the console serving threaded spindle became known, but also here the overhang of the console is limited in terms of its load capacity.

Durch die Erfindung werden die geschilderten Schwierigkeiten und Mängel behoben. Die Erfindung will die bisher von verschiedenen Maschinenelementen ausgeführten Bewegungs- und Tragfunktionen an Konsolführungen zusammenfassen.The difficulties and deficiencies outlined are eliminated by the invention Fixed. The invention seeks those previously carried out by various machine elements Combine movement and support functions on bracket guides.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Werkzeugmaschine, insbesondere Fräsmaschine der eingangs genannten Art, die Gewindespindel als Hohlzylinder ausgebildet ist, deren Flankendurchmesser mindestens so groß ist wie die Ausladung der Konsole. Dabei kann die in an sich bekannter Weise in einer am Maschinenständer angebrachten Mutter vertikal geführte Gewindespindel an ihrer oberen Stirnfläche als Trag- und Gleitfläche ausgebildet sein zum Tragen einer in Führungsbahnen des Ständers gleitend geführten Konsole. Dadurch, daß die Trag- und Gleitfläche der Konsole eine Ringführungsfläche darstellt, deren äußerster Durchmesser in etwa der Größe des Flankendurchmessers des Spindelgewindes sowie der Konsolenausladung entspricht und im Bedarfsfalle sogar noch darüber hinaus gehen kann, übernimmt die Gewindesäule in sicherer Weise sowohl die Bewegungs- als auch Tragfunktion für die Konsole. Dadurch ist nicht nur eine sehr hohe Belastung der Konsole möglich, sondern eine Vergrößerung der Konsolenausladung kann auch unter Außerachtlassung des vorher notwendigen Verhältnisses zwischen Führungsbahnlänge und Konsolenausladung vorgenommen werden, ohne ein Kippen zu befürchten. Hierdurch kann der Arbeitsbereich in allen drei Bewegungsrichtungen wesentlich vergrößert werden.According to the invention, this object is achieved in that in a machine tool, in particular milling machine of the type mentioned, the threaded spindle as a hollow cylinder is formed whose pitch diameter is at least as large as the projection the console. This can be done in a manner known per se in one on the machine stand attached Nut vertically guided threaded spindle at its top The end face can be designed as a supporting and sliding surface for supporting a guide rail of the stand sliding console. The fact that the support and sliding surface the console represents a ring guide surface, the outermost diameter of which is approximately the size of the pitch diameter of the spindle thread and the console projection and can even go beyond that if necessary, takes over Threaded column in a safe way both the movement and support function for the Console. This not only allows a very high load on the console, but an enlargement of the console projection can also be done without taking into account the previously necessary relationship between guide track length and console projection without fear of tipping. This allows the work area in all three directions of movement can be increased significantly.

Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Konsolenführung am Maschinenständer nur noch ihre eigentliche Aufgabe, nämlich die einer Führung, zu übernehmen hat. Hierdurch wird hoher Verschleiß, dem die Führungsbahnen bislang zufolge ihrer starken Belastung und Klemmung ausgesetzt waren, vermieden und ihre Lebensdauer erhöht. Nicht zuletzt werden mit der durch die Erfindung erzielten einfachen und äußerst stabilen Konstruktion Schwingungen an der Konsole während des Bearbeitungsvorganges vermieden, was eine Vergrößerung der Antriebsleistung der Arbeitsspindel gegenüber vergleichbaren herkömmlichen Maschinen möglich macht.Another advantage of this arrangement is that the console guide on the machine stand only their actual task, namely that of a guide, has to take over. This results in high wear that the guideways have suffered so far as a result of their heavy load and clamping were avoided and their Lifetime increased. Last but not least, with the simple one achieved by the invention and extremely stable construction Vibrations on the console during the machining process avoided what an increase in the drive power compared to the work spindle makes possible comparable conventional machines.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt der Antrieb der Gewindespindel innerhalb der Konsole von Hand oder motorisch über ein Kegelrädergetriebe, das über ein Stirnzahnrad mit einer Innenverzahnung der Hohlspindel im Eingriff steht. Zur Vergrößerung des vertikalen Arbeitsbereiches als Folge einer Vergrößerung der Vertikalbewegung der Konsole kann vorteilhaft ein zwischen Gewindesäule und Mutter wahlweise einbringbarer Teleskopring dienen. Die Trag- und Gleitfläche der Gewindesäule, auf der die Konsole ruht, kann mit Vorteil aus einem Kunststoffbelag bestehen, der die an ein Gleitlager zu stellenden Anforderungen erfüllt.According to a further feature of the invention, the drive takes place Threaded spindle within the console by hand or by motor via a bevel gear unit, which meshes with internal teeth of the hollow spindle via a spur gear stands. To enlarge the vertical working area as a result of an enlargement the vertical movement of the console can be advantageous between a threaded column and Nut optionally insertable telescopic ring are used. The supporting and sliding surface of the The threaded column on which the console rests can advantageously be made of a plastic covering exist that meets the requirements to be placed on a plain bearing.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Horizontalfräsmaschine in Seitenansicht und F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Konsole der Fräsmaschine nach F i g.1 in vergrößertem Maßstab. F i g.1 zeigt den Aufbau einer Konsolfräsmaschine mit horizontaler Arbeitsspindel, bei der mit 1 die Grundplatte bezeichnet ist, auf der der Maschinenständer 2 mit dem Gegenhalter 3 und der am Ständer höhenverschiebbar geführten Konsole 4 ruht. Bei 5 ist die Arbeitsspindel angedeutet, und 6 stellt den auf der Konsole angeordneten Arbeitstisch dar.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing shown schematically. It shows F i g. 1 shows a horizontal milling machine in side view and F i g. 2 shows a longitudinal section through the console of the milling machine according to FIG. 1 on a larger scale. F i g.1 shows the structure of a console milling machine with a horizontal Work spindle, in which the base plate is designated by 1, on which the machine stand 2 with the counter holder 3 and the console 4, which is guided in a height-adjustable manner on the stand rests. At 5 the work spindle is indicated, and 6 represents the on the console arranged work table.

In F i g. 2 ist der auf der Grundplatte der Maschine angeordnete Maschinenständer 2 mit seinen Führungsbahnen 7 dargestellt. Eine höhenverschiebbare Konsole 4 ist an den Führungsbahnen 7 des Ständers gleitend geführt und besitzt im Inneren ihres Gehäuses eine bearbeitete Auflagefläche 8, mit der die Konsole von der kreisringförmigen Stirnfläche 9 einer mit einer Mutter 10 im Eingriff stehenden, als zylindrischer Hohlkörper ausgebildeten Gewindetragsäule 11 getragen wird. Die Spindelmutter 10 ist ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildet und mit ihrem flanschartigen Ende 12 in der Grundplatte der Maschine verschraubt. Zur Verbesserung der Gleitwirkung zwischen Gewindetragsäule und Konsole dient eine zwischen beide gefügte Kunststoffgleitlagerschicht 13, die beispielsweise an der Stirnfläche 9 der Gewindetragsäule angeklebt sein kann. Der Antrieb der Konsole erfolgt mit Hilfe eines Handrades 14 und daran anschließender, im Konsolengehäuse mittels Kugellager 15 und 16 drehbar gelagerter Welle 17 über ein aus den Rädern 18 und 19 bestehendes Kegelradgetriebe, dessen getriebenes Rad 19 mit seiner Achse 20 in einem weiteren, im Konsolengehäuse angeordneten Kugellager 21 drehbar gelagert ist und über ein mit dem anderen Ende seiner Achse fest verbundenes Stirnrad 22, das im Eingriff mit einem bei 23 fest mit der Gewindetragsäule verschraubten innenverzahnten Rad 24 steht, den Antrieb auf die Gewindetragsäule überträgt. Zur Vermeidung des Abhebens der Konsole von der Säule ist ein die Führungsfläche 9 untergreifendes ringförmiges Radialgleitlager 25 bei 26 mit dem Konsolengehäuse verschraubt. Die Höhenbegrenzung für die Tragsäule nach oben bildet ein mit ihrer unteren Stirnfläche verschraubter Anschlagring 27. Die Klemmung der Konsole in der eingestellten Arbeitshöhe erfolgt durch spielfreie Gewindeflankenklemmung. Dazu dient ein Klemmring 28 mit einem dem Gewinde der Tragsäule entsprechenden und in dessen Flanken eingreifenden Innengewinde 29 und einem Außen-Feingewinde 30, mit dem er auf das obere Ende der Mutter 10 aufgeschraubt ist. Durch eine geringe Drehung eines am Klemmring sitzenden Handhebels 31 pressen sich die Flanken seines Innengewindes fest gegen das Tragsäulengewinde und gewährleisten ein gleichmäßiges und sicheres Klemmen der Tragsäule und damit der Konsole.In Fig. 2 is the machine stand arranged on the base plate of the machine 2 with its guideways 7 is shown. A height-adjustable console 4 is slidably guided on the guideways 7 of the stand and has inside her Housing has a machined support surface 8, with which the console of the circular End face 9 of a nut 10 in engagement, as a cylindrical Hollow body formed threaded support column 11 is supported. The spindle nut 10 is also designed as a hollow cylinder and with its flange-like end 12 in screwed to the base plate of the machine. To improve the sliding effect between A plastic plain bearing layer joined between the two serves for the threaded support column and bracket 13, which can be glued, for example, to the end face 9 of the threaded support column can. The console is driven with the aid of a handwheel 14 and a subsequent, in the console housing by means of ball bearings 15 and 16 rotatably mounted shaft 17 a bevel gear consisting of the wheels 18 and 19, the driven wheel of which 19 with its axis 20 in a further ball bearing arranged in the console housing 21 is rotatably mounted and via a firmly connected to the other end of its axis Spur gear 22, which is in engagement with a screwed firmly to the threaded support column at 23 internally toothed wheel 24, which transmits the drive to the threaded support column. To the Avoiding the lifting of the console from the column is a guiding surface 9 reaching under annular radial sliding bearing 25 screwed at 26 to the console housing. the Height limitation for the support column upwards forms a with its lower end face screwed stop ring 27. The clamping of the console at the set working height takes place through backlash-free thread flank clamping. A clamping ring 28 is used for this purpose one corresponding to the thread of the support column and engaging in its flanks Internal thread 29 and an external fine thread 30, with which he is on the upper end of the Nut 10 is screwed on. With a slight turn of one seated on the clamping ring Hand lever 31 press the flanks of its internal thread firmly against the support column thread and ensure an even and secure clamping of the support column and thus the console.

Claims

Claims: 1. Console guidance on machine tools, in particular Milling machines, with one of the height adjustment and support of the console serving Threaded spindle, which is guided vertically in a nut attached to the machine bed is and carries the bracket on its upper end, characterized in that the threaded spindle is designed as a hollow cylinder, the flank diameter of which is at least as large like the projection of the console.

2. Console guide according to claim 1, characterized in that that the upper end face of the threaded spindle is used as a support and sliding surface in guideways the stand's guided console carries.

3. Console guide according to claim 1 and 2, characterized characterized in that one for driving the threaded spindle inside the console is arranged by hand or motor-driven bevel gear, the over a spur gear meshes with internal teeth of the hollow spindle.

4th Console guide according to Claims 1 to 3, characterized in that for enlargement of the working area by means of a threaded Spindle and -nut optionally insertable telescopic ring the area of vertical movement the console is enlarged.

5. console guide according to claim 2, characterized in that that the trot and sliding surface of the threaded spindle preferably by a plastic coating is formed. Documents considered: German Patent No. 672 997.