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Konsolfräsmaschine Die Erfindung betrifft eine Konsolfräsmaschine
mit einer zwischen Grundplatte und Konsole angeordneten, der vertikalen Verstellung
und Vorschubbewegung der Konsole dienenden Verstelleinrichtung.
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Die zwischen diesen Maschinenteilen angeordnete Verstelleinrichtung
schafft bei den bekannten Konsolfräsmaschinen nur dann eine ausreichende, die Konsole
stabilisierende Abstützung, wenn die Konsole in der gewünschten Arbeitsstellung
festgespannt wird.
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Die übliche Ausführungsform einer solchen Versteileinrichtung verfügt
dabei über eine Führungssäule, in der eine motor- oder handgetriebene Gewindespindel
angeordnet ist. Diese Gewindespindel, die vorzugsweise im Schwerpunkt oder in dessen
Nähe an der Konsolunterseite angreift, dient gleichzeitig als Konsolstütze. Trotz
kräftiger Konsolführungsbahnen am Ständer stellt jedoch die Konsole an sich keinen
ausreichend biegungs- bzw. torsionssteifen und schwingungsstabilen Körper dar.
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Die in der Nähe des Schwerpunktes angreifende Verstellspindel reicht
nicht aus, um zu verhindern, daß bei einseitiger Belastung durch den Frästisch die
Konsole am Maschinenständer abkippt, so daß die Rechtwinkligkeit der drei Verstellebenen
zur Werkzeugspindel in den geforderten geringen Toleranzen nicht mehr gewährleistet
ist. Diese relativ geringe Steifigkeit der gesamten Baueinheit wirkt sich beim Zerspanungsvorgang
besonders nachteilig aus, da der unterbrochene Schnitt beim Fräsen stark schwingungserregend
ist und je nach Steifigkeitsgrad der Baueinheit die Maschine früher oder später
zum Rattern bringt.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Versteileinrichtung
von Konsolfräsmaschinen der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß auch beim
Vertikalfräsen, d. h. während der Senkrechtverstellung des Frästisches, die Konsole
einwandfrei so gehalten ist, daß Erschütterungen in engen Grenzen bleiben und hohe
Bearbeitungsgenauigkeit erzielt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Versteileinrichtung
einen zwischen Führungsflächen der Konsole und Grundplatte angeordneten, zur -vertikalen
Verstellung von Werkstücktischen an sich bekannten, keilförmigen Verstellkörper
umfaßt, wobei die Führungsflächen miteinander einen spitzen Winkel bilden, dessen
Spitze der Konsolführung zu gerichtet ist. Diese Konstruktion stellt sicher, daß
bei der Vorschubbewegung der Konsole in senkrechter Richtung, während der der Fräser
mit dem Werkstück im Eingriff ist, die Verstelleinrichtung eine ständige Stabilisierung
der Konsole bewirkt, indem der keilförmige Verstellkörper in jeder Phase seiner
Verstellbewegung auch bei ungünstiger Belastung der Konsole und unter schwersten
Schnittbedingungen eine schwingungssteife und biegefeste Konsolabstützung gewährleistet.
Durch die besondere Anordnung der Führungsflächen wird hierbei eine maximale Höhenverstellung
der Konsole bei kleinstem Weg des Verstellkörpers erreicht und gleichzeitig die
zur Verstellung nötige Energie auf ein Kleinstmaß gebracht.
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In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß keilförmige Verstellkörper
bereits bei Fräsmaschinen zur Höhenverstellung des Frästisches Verwendung fanden
(USA.-Patentschrift 1295 157). Bei dieser Konstruktion dient der eine Vielzahl
von Keilflächen aufweisende Verstellkörper aber lediglich dazu, das auf den Frästisch
aufgespannte Werkstück außerhalb des Bereichs des Werkzeuges in eine Bearbeitungsebene
einzustellen. Für die eigentliche Bearbeitung des Werkstückes ist der Frästisch
dann festzuspannen. Die Durchführung eines Arbeitsvorschubes ist bei dieser bekannten
Konstruktion nicht möglich.
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Was nun die erfindungsgemäße Konstruktion betrifft, so ist im Hinblick
auf die angestrebte Höhenverstellung der Konsole bei kleinstem Verstellweg des Verstellkörpers
eine vorteilhafte Konstruktion erhältlich, wenn die an der Grundplatte angeordneten
Führungsflächen mit der Grundplatte einen spitzen Winkel bilden und der Konsolführung
zu ansteigen. Diese Anordnung der Führungsflächen an der Grundplatte, in Verbindung
mit der schrägen Führungsfläche des Verstellkörpers, an welcher die Konsole anliegt,
führt zu einer doppelten Keilwirkung, wodurch sich eine gedrungene Konstruktion
des Verstellkörpers erzielen läßt.
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Um dabei auch in der untersten Stellung der Konsole, in welcher sich
der Verstellkörper in einem Maximalabstand vom Maschinenständer befindet und
hierbei
die Konsole nur noch teilweise untergreift, die letztere einwandfrei zu beherrschen,
wird schließlich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, die Konsole
an ihrem inneren, unteren Ende mit einer Fläche auszustatten, die parallel zu den
Führungsflächen der Grundplatte ist. Bei dieser Ausbildung setzt sich die Konsole
mit ihrem vom Verstellkörper nicht aufgenommenen Teil in der unteren Stellung auf
den Führungsflächen der Grundplatte ab, so daß auch in dieser Konsolstellung eine
wirksame Abstützung derselben gewährleistet ist.
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Der Antrieb des Verstellkörpers kann auf verschiedene Weise erfolgen,
z. B. hydraulisch oder pneumatisch. Um jedoch eine in sich geschlossene Baueinheit
zu schaffen, ist es günstig, wenn der Antrieb des Verstellkörpers vom Maschinenständer
aus erfolgt, beispielsweise dadurch, daß in dem einen Teil eine Spindel und in dem
anderen Teil eine Mutter angeordnet ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vertikalfräsmaschine
mit einer am Maschinenständer vertikal geführten Konsole in ihrer untersten Endstellung,
deren Höhenverstellung durch einen erfindungsgemäßen Verstellkörper erfolgt, F i
g. 2 eine Darstellung gemäß F i g. 1, wobei die Konsole durch den erfindungsgemäßen
Verstellkörper in ihre oberste Endstellung bewegt ist, F i g. 3 eine schematisch
dargestellte Vorderansicht auf die Vertikalfräsmaschine gemäß F i g. 1 und 2, mit
der Stellung der Konsole entsprechend F i g. 2, F i g. 4 einen Teilschnitt nach
Linie 4-4 der F i g. 2. In der Zeichnung ist schematisch eine Vertikalfräsmaschine
dargestellt, die einen Maschinenständer 10 aufweist, der auf einer Grundplatte 12
befestigt ist. Dabei ist der Oberteil 14 des Maschinenständers so ausgelegt, daß
dieser, mit einer Frässpindel 15 versehen, über die, gemäß F i g. 1 und 2, linke
Vorderfront 16 des Maschinenständers hinausragt. An der Vorderfront des Maschinenständers
ist in Führungen 18 und 20 (F i g. 4) eine Konsole 22 vertikal geführt, wobei die
Führungen mittels Abdeckleisten 24 und 26 abgesichert sind.
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Auf der Konsole ist ein mit 28 bezeichneter Sattel angeordnet, der
in Querrichtung verschiebbar und feststellbar ist, zu dessen Führung, gemäß F i
g. 3, an seiner Unterseite Umgriffleisten 30 und 32 vorgesehen sind, die Führungswangen
34 und 36 der Konsole umgreifen. Auf dem Sattel ist zur Spannung der zu bearbeitenden
Werkstücke in einer Schwalbenschwanzführung 38 ein Frästisch 40 geführt, der senkrecht
zur Bewegungsrichtung des Sattels in die-Sem verstellt werden kann, so daß das aufgespannte
Werkstück in jede beliebige Stellung zur Frässpindel gebracht werden kann. Zur Einstellung
der Konsole in eine bestimmte Höhe ist, wie aus der Zeichnung deutlich zu ersehen
ist, ein Verstellkörper 42 in Form eines Verstellkeiles vorgesehen, der, gemäß F
i g. 3, auf Führungswangen 44 und 46 geführt ist. Die Konsole ist dabei mittels
an dieser befestigter Abdeckleisten 48 und 50 auf diesen Wangen geführt. Der Verstellkeil
ist als ungleichseitiges und vierkantiges Prisma ausgebildet, das ungefähr zwei
gleich lange Seitenflächen 52 und 54 aufweist, die an der der Grundplatte 12 abgekehrten
Seite einen spitzen Winkel bilden. Die dadurch gebildete Kante 56 liegt bei der
Stellung der Konsole nach F i g. 1 vor deren. freien Stirnseite, während diese in
der oberen Endstellung der Konsole an deren Unterseite anliegt. Der Seitenfläche
52 ist im rechten Winkel eine Seitenfläche 58 zugeordnet, die als Auflagefläche
des Verstellkeiles dient und auf den Wangen 44 bzw. 46 der Grundplatte aufliegt.
Diese Wangen sind in einer bestimmten Schräge so angeordnet, daß eine ansteigende
Bewegung des Verstellkeiles bei Verschieben desselben in Richtung des Maschinenständers
10 erreicht wird. Durch die schräge Anordnung der Füh rungswangen in Verbindung
mit der Anordnung der Seitenfläche 54 wird dabei eine doppelte Keilwirkung erzielt,
wodurch sich eine gedrungene Konstruktion des Verstellkeiles ergibt. Die sich aus
der Querschnittsform des Prismas ergebende kurze Seite 60 ist sowohl der Seite 54
als auch der Seite 58 in einem stumpfen Winkel zugeordnet. Der Antrieb des Verstellkeiles
erfolgt beispielsweise über ein Antriebsaggregat 62, das in diesem angeordnet ist
und eint auf einer Transportspindel 64 angeordnetes Transportrad antreibt, wobei
die Transportspindel im Maschinenständer drehfest gelagert ist und den Verstellteil
durchgreift.