DE1231090B

DE1231090B - Vorrichtung an Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Fraesmaschinen, zum UEberwachen der Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstueck

Info

Publication number: DE1231090B
Application number: DES58752A
Authority: DE
Inventors: Werner Hinsch; Heinrich Frey; August Wrede
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-06-27
Filing date: 1958-06-27
Publication date: 1966-12-22

Description

Vorrichtung an Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen, zum überwachen der Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück Es sind Werkzeugmaschinen zum Bearbeiten von Werkstücken bekannt, bei denen die Werkzeugbewegung entsprechend einer Schablone durch einen Fühler gesteuert wird. Werkzeugmaschinen dieser Art arbeiten dabei häufig unter Anwendung von Hilfsantrieben, z. B. Druckluftantrieben oder hydraulischen Antrieben, durch welche das Werkzeug bzw. der das Werkzeug tragende Support in Abhängigkeit von der Kopierschablone gesteuert wird. Wenn auch derartige Einrichtungen sehr zuverlässig arbeiten, so ergibt sich doch, daß unter Umständen Fehlbearbeitungen nicht ausgeschlossen sind, wenn in der Fühlersteuerung bzw. dem Zwischenantrieb für das Werkzeug oder den Werkzeugsupport eine Störung eintritt. Weicht aber die Werkzeugbewegung in einem gewissen Ausmaße von dem durch die Schablone vorgezeichneten Weg ab, so ergibt sich, daß unter Umständen hochwertige Werkstücke hierdurch unbrauchbar werden können.
Es ist bereits ein Vorschlag bekanntgeworden, bei einer mit photoelektrischen Mitteln arbeitenden selbsttätigen Nachformwerkzeugmaschine abhängig von einem entsprechend der Werkzeugbewegung bewegten Maschinenteil (z. B. einer Grundplatte) eine Bildfläche anzutreiben, auf der durch einen ortsfesten überwachungstaster in Form eines Schreibstiftes die tatsächlichen Werkzeugbewegungen zur Ermöglichung eines Vergleiches mit der das Werkzeug steuernden Sollkurve aufgezeichnet werden.
Eine derartige Anordnung gestattet die Arbeitsweise der Werkzeugmaschine visuell nur verhältnismäßig ungenau zu überwachen, sie macht jedoch die Anwendung verwickelterer Mittel, beispielsweise in Form einer optischen Vergleicheinrichtung, erforderlich, wenn bereits geringe Abweichungen der tatsächlichen Werkzeugbewegung von dem Sollwert für Steuer- und Meßzwecke erfaßt werden sollen.
Gegenstand der Erfindung ist eine wesentlich günstigere und vollkommenere Vorrichtung an Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Nachformfräsmaschinen, bei denen der einen Taster zum Steuern der Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück im Zusammenwirken mit einer Schablone tragende Maschinenteil, z. B. Spindelstock bzw. Frässupport, einen weiteren Taster zum überwachen der Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück trägt, die sich dadurch auszeichnet, daß der die Schablone tragende Maschinenteil eine der Schablone entsprechende überwachungsschablone beweglich gegenüber dem Maschinenteil trägt, deren durch Zusammenwirken mit dem überwachungstaster erzeugte Bewegung auf einen Kontakt zum Auslösen eines Signals oder Abschalten des Maschinenantriebes wirkt.
Wesentlich ist demnach für die erfindungsgemäße Anordnung, daß durch den unmittelbaren Vergleich von Ist- und Sollbewegung des Werkzeuges durch rein mechanisch wirkende Mittel mit sehr geringem Aufwand fehlerhafte Bewegungen des Werkzeuges und damit Fehlbearbeitungen und Schäden an wertvollen Werkstücken mit Sicherheit ausgeschlossen werden.
Die Erfindung kann sehr vorteilhaft weiter dadurch ausgestaltet werden, daß die Bewegungen der überwachungsschablone auf den Zeiger einer Maßuhr wirken. Hierdurch wird die genaue Ablesung kleinster Abweichungen der Werkzeugbewegung ermöglicht; außerdem kann der Zeiger der Meßuhr, der über eine verhältnismäßig hohe übersetzung angetrieben wird und infolgedessen eine stark vergrößerte Bewegung ausführt, in bekannter Weise mit Vorteil zum Betätigen von Schaltkontakten verwendet werden. Letzteres ist wegen der stark vergrößerten Schaltwege schalttechnisch von Interesse.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenden ist in den F i g. 1 und 2 der Zeichnung dargestellt. In der F i g. 1 der Zeichnung bedeutet 1 das Bett der Werkzeugmaschine, 2 einen steuerbaren Frässupport bzw. Spindelstock, der einen nur angedeuteten Fräser 3 trägt. 4 ist ein Werkstück, in dem beispielsweise eine kreisbogenförmige Nut 5 eingeschnitten werden soll. Zur Ermöglichung einer entsprechenden Bearbeitung erhält einerseits der Frässupport in üblicher Weise einen Längsvorschub, andererseits erfährt der Frässupport durch einen in der Zeichnung nicht wiedergegebenen hydraulischen Zwischenantrieb eine zusätzliche Vertikalbewegung, welche durch ein Fühlerelement 6 gesteuert wird, das an einer mit dem Bett 1 der Werkzeugmaschine einstellbar verbundenen Kopierschablone 7 geführt wird. Bei dem Längsvorschub des Frässupports tastet die Fühlerrolle 6 die Kopierschablone vom Punkt 101 bis zum Punkt 102 ab. Infolgedessen führt der hydraulisch gesteuerte Frässupport bzw. Spindelstock gegenüber dem Werkzeug die angedeutete Bearbeitungsbewegung aus, wodurch in dem Werkstück die kreisbogenförmige Nut 5 erzeugt wird. Man erkennt leicht, daß bei einer Störung in der nicht weiter erläuterten Fühlersteuerung bzw. dem Antrieb, der dem Frässupport eine vertikale Bewegung entsprechend der Ausbildung der Kopierschablone verleiht, leicht Beschädigungen bzw. ungewollte Bearbeitungsvorgänge. an dem Werkstück hervorgerufen werden. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist eine Überwachungsschablone 8 vorgesehen, die durch eine Feder 9 an eine mit dem Frässupport verbundene Rolle 10 (F i g. 2) angedrückt wird. Die Führungsrolle 10 ist von einem Haltestück 11 getragen, das einstellbar an der Gradführung 12 des Frässupportes befestigt ist. Die Überwachungsschablone 8, -welche in Schlitzführungen mittels Rändelschrauben 15 an einer Führungsplatte 16 gehalten ist, wird mittels einer Führungsleiste 8 a an den Wälzlager aufweisenden Rollen 17 genau geführt, wobei infolge der Wälzkörperlagerung der Rollen die Reibungswiderstände besonders gering gehalten werden. Die Rollen bzw. Wälzkörper sind hierbei an der- Führungsplatte 16 abgestützt. Die Führungsplatte 16 ist wiederum von einer Tragplatte 18 gehalten, gegenüber der sie durch die Stellschrauben 19 in Richtung der Längsachse des Maschinenbettes verschoben werden kann. Durch die Verschiebung der Führungsplatte 16 ist eine Einstellung der Kontrollschablone 8 möglich. Die Tragplatte 18 ist durch eine Anzahl Schrauben mit einer Grundplatte 20 verbunden, die im Bett der Kopierfräsmaschine befestigt ist. 21 bedeutet eine Anschlagleiste, an der einerseits die. die Kontrollschablone an die Führungsrolle 10 andrückende Feder 9 abgestützt ist, andererseits liegt an der Anschlagleiste 21 der Stößel 22 einer Meßuhr 23 an, welche mit der Kontrollschablone 8 verbunden ist.
Die - Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht nun darin, daß bei ordnungsgemäßer Bewegung des Werkzeuges bzw. Frässupportes entsprechend der Kurve 101 bis 102 der Steuerschablone 7 wegen der Kongruenz der Kontrollschablone 8 eine Verschiebung der Kontrollschablone nicht erfolgt, so daß sich an der Meßuhr keine Änderung des Ausschlages ergibt. Sobald nun infolge irgendwelcher Störungen das Werkzeug bzw. der Frässupport von der vorgeschriebenen Bewegung abweicht, wird die Kontrollschablone 8 verschoben, wodurch über den Stößel 22 ein Ausschlag der Meßuhr 23 erfolgt, der die Größe der Abweichung der Bewegung unter Berücksichtigung der hohen Übersetzung der Meßuhr genau anzeigt.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung an Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Nachformfräsmaschinen, bei denen der einen Taster zum Steuern der Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück im Zusammenwirken mit einer Schablone tragende Maschinenteil, z. B. Spindelstock bzw. Frässupport, einen weiteren Taster zum überwachen der Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schablone (7) tragende Maschinenteil (1) eine der Schablone (7) entsprechende Überwachungsschablone (8) beweglich gegenüber dem Maschinenteil (1) trägt, deren durch Zusammenwirken mit dem Überwachungstaster (11) erzeugte Bewegung auf einen Kontakt zum Auslösen eines Signals oder Abschalten des Maschinenantriebes wirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Überwachungsschablone (8) auf eine mit Schaltkontakten versehene Meßuhr (23) wirkt..
3. Vorrichtung nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschablone (8) mittels einer Führungsleiste (8 a). vertikal gleitbar zwischen Rollen (17) am Maschinenteil (1) geführt ist und durch den mit dem Frässupport bzw. Spindelstock (2) verbundenen Überwachungstaster (11) entgegen der Kraft einer Feder (9) bewegbar ist, wobei die Abmessungen des Überwachungstasters (11) denen des Steuer= tasters (6) entsprechen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 967 098, 723 457; schweizerische Patentschriften Nr. 229 784, 229 783; USA.-Patentschrift Nr. 1084 155.