DE1300780B

DE1300780B - Nachformfraesmaschine

Info

Publication number: DE1300780B
Application number: DED52252A
Authority: DE
Inventors: Mueller Johann; Reeber; Dr Rudolf
Original assignee: Friedrich Deckel AG; Friedrich Deckel Praezisions Mechanik und Maschinenbau
Current assignee: Friedrich Deckel AG; Friedrich Deckel Praezisions Mechanik und Maschinenbau
Priority date: 1964-03-26
Filing date: 1964-03-26
Publication date: 1969-08-07
Also published as: FR1424973A; NL7001854A; JPS5019797B1; ES310987A1; NL130915C; GB1103573A; BE661584A; US3266375A; NL140757B; NL6502041A; CH459713A; AT258082B; CH436924A; GB1103572A; AT253324B

Description

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Die Erfindung betrifft eine von Hand betätigte, Um eine Nachformfräsmaschine zu erhalten, bei

servogesteuerte Nachformfräsmaschine mit einer reia- der die Relativbewegungen zwischen Werkzeug und tiven Beweglichkeit zwischen Fräser und Werkstück Werkstück sowohl mit Hilfe der Servosteuerung, die in den drei Raumkoordinaten und mit einem auf dem durch den von Hand ausgelenkten Fühlfinger be-Träger der Frässpindel angeordneten Steuergeber und 5 tätigt wird, als auch unmittelbar, d. h. ohne Vermittmit einem mit diesem verbundenen, gegebenenfalls lung der Servosteuerung, erzeugt werden, geht man so auswechselbaren Fühlfinger zum Abtasten des . vor: Der Träger des Fühlfingers wird so gelagert, daß Modells. er — wie an handbetätigten Nachformfräsmaschinen

Bei den bisher bekannten Steuergebern für Nach- bekannt — in weitem Bereich in allen drei Koordiformfräsmaschinen enthält der Steuergeber unmittel- 10 natenrichtungen parallel zu sich selbst verschiebbar bar den Fühlfinger, mit dem das Modell abgetastet ist; ferner ist am Träger eine weitere, der Feinbewird. Der Fühlfinger bildet zugleich selbst das arbeitung dienende Frässpindel mit eigenem Antrieb Steuerglied, welches bei hydraulischen Steuerungen anbringbar und die Verbindung des Trägers mit dem die Steuerventile, bei elektrischen Steuerungen die Steuerglied lösbar. Zweckmäßig wird dann für die Steuerschalter betätigt, und ist hierfür im Gehäuse 15 unmittelbare Handbetätigung von Taster und Werkdes Steuergebers im "Umfang des Steuerspiels (einige zeug der Steuergeber vom Werkzeug gelöst, da er in ¹Ao oder V100 mm) beweglich gelagert. diesem Zustand der Maschine keine Funktion mehr

Diese Bauart hat mehrere Nachteile. Da der ausübt. Die Bewegungen der Hand am Handgriff des Durchmesser des Tasters dem Durchmesser des je- Kupplungsstückes oder des Pantographen werden weils verwendeten Werkzeuges angepaßt sein muß, 20 dann unmittelbar mechanisch auf den Werkzeugmuß er auswechselbar sein. Geschieht das Auswech- träger übertragen.

sein nicht ganz behutsam, so wird der Steuergeber Um schließlich die Servosteuerung auch für die

leicht beschädigt. Ferner: Bei handbetätigten Fühl- Feinbearbeitung mit der zusätzlichen Spindel ausfingern ist für die auslenkende Hand kein Platz, wenn nutzen zu können, ist das Gehäuse der zusätzlichen das Modell enge, tiefe Ausnehmungen aufweist. 25 Spindel mit dem Gehäuse der Vorfrässpindel ver-

Diese Nachteile werden behoben, wenn erfindungs- bindbar, und die Verbindung zwischen dem Träger gemäß der Fühlfinger als starrer Taster ausgebildet und der zusätzlichen Spindel ist lösbar,
und ein vom Steuerglied des Steuergebers getrennter In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel

Bauteil ist. der auf einem mit diesem Steuerglied ge- der Erfindung dargestellt, das nachfolgend beschriekuppelten, in den drei Raumkoordinaten bewegbaren, ₃₀ ben wird. Es zeigen

selbständig geführten Träger angeordnet ist. Dann F i g. 1 und 2 eine Nachformfräsmaschine in Vorhaben Manipulationen beim Auswechseln des Tast- deransicht und Seitenansicht,

Stiftes keinen unmittelbaren Einfluß auf das sehr Fig.3 eine Draufsicht nach LinieIII-II der

empfindliche Steuerglied des Steuergebers, das nun- F i g. 1,

mehr einen räumlichen Abstand vom Taster hat. ₃₅ F i g. 4 das Maschinengestell der Maschine in Die Bewegungen des am Modell entlanggeführten schaubildlicher Darstellung,

Tasters werden dann unverändert als Steuerbewe- F i g. 5 und 6 die Frässpindeln und den Taster-

gungen auf das Steuerglied übertragen. träger ausschnittweise in vergrößerter Vorderansicht

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der und Draufsicht,

Erfindung weist der Träger des Fühlfingers einen 40 F i g. 7 eine Einzelheit des Steuerelementes in ver-Betätigungsgriff auf oder ist vorzugsweise mit dem größerter Vorderansicht, teilweise geschnitten,
Fahrpunkt eines von Hand betätigten Pantographen Fig. 8 eine Einzelheit der Verbindung zwischen

verbunden. Dann kann der Fühlfinger auch in tiefe, Spindelträger und Tasterträger in vergrößerter Draufenge Ausnehmungen des Modells eingeführt werden, sieht. _Λ

ohne daß die ihn auslenkende Hand hinderlich wäre. 45 Das Maschinengestell besteht aus einer Bodenplatte Die Auslenkung des Fühlfingers und des mit ihm ver- 10, einem darauf verschraubten Hauptständer 12 und bundenen Steuergliedes des Steuergebers erfolgt viel- einem dem Hauptständer gegenüber angeschraubten mehr, indem der ganze Träger durch den Handgriff Hilfsständer 14. Die beiden Ständer sind durch ein ausgelenkt wird, wodurch sowohl der Fühlfinger als Querhaupt 16 miteinander verbunden und bilden auch das Steuerglied mitgenommen wird. 50 mit der Bodenplatte 10 einen äußerst stabilen Rah-

Die Verbindung des Trägers mit dem Steuerglied men. Am unteren Teil des Hauptständers 12 sind, kann kardanisch ausgebildet sein. Dann werden durch dem Hilfsständer 14 zugewendet, vertikale Führundie Verbindung nur translatorische Bewegungen gen 18 für eine Konsole 20 vorgesehen. Oberhalb übertragen, aber keine Rotationsbewegungen; geringe dieser Führungen springt der Hauptständer zurück Ungenauigkeiten der Führungen des Trägers und des 55 und setzt sich nach oben in einem schmaleren Teil Steuergliedes im Steuergeber oder des Werkzeug- 22 fort, auf dem das Querhaupt 16 aufliegt. Der trägers, falls dieser in mindestens einer Koordiante Hilfsständer 14 hat einen Querschnitt in Form eines verschiebbar ausgebildet ist, werden dadurch un- schmalen Rechtecks und weist an seiner vorderen schädlich. Zugleich werden durch eine kardanische Schmalseite eine senkrechte Nut 24 auf, in welcher Verbindung, durch welche Rotationsbewegungen 60 die Konsole 20 festgeklemmt werden kann. Dies genicht übertragen werden, die Vibrationen des Werk- schicht durch einen Handhebel 26, der zugleich auch zeuges stark gedämpft und von dem Fühlfinger fern- die Festklemmung der Konsole in der vertikalen gehalten. Dem gleichen Ziel ist es förderlich, wenn Führung 18 betätigt.

gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bei Das Querhaupt 16 weist an seiner vertikalen VorMaschinen mit einem großen Abstand zwischen Werk- 65 derfläche horizontale Führungen 28 für einen zeug und Fühlfinger der Träger mit dem Steuerglied Getriebekasten 30 und rechtwinklig zu diesen weides Steuergebers an einer der Wcrkzeugspindel eng tere horizontale Führungen 32 für einen Schlitten 34 benachbarten Stelle verbunden ist. (F i g. 2) auf. Zwischen den Führungen 28 ist Raum

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für einen hydraulischen Zylinder zur Bewegung des einstellbare Feder 106 ausgeglichen. Der Schlitten 34

Getriebekastens 30 frei gelassen. kann durch einen Knebel 103 (F i g. 2) in den Füh-

Die Konsole 20 ist in üblicher Weise in den Füh- rungen 32 festgeklemmt werden. Zur Begrenzung der

rungen 18 durch eine Spindel oder einen hydrau- vertikalen Bewegung des Balkens 82 dient ein Hand-

lischen Zylinder 36 heb- und senkbar. Es trägt an 5 rad 110 (F i g. I).

seiner Oberseite einen Aufspanntisch 38, der hori- Der Träger 86 kann somit mittels des Panto-

zontal in Längsrichtung in Führungen 40 verschieb- graphen 98 in drei Orthogonalkoordinaten parallel

bar ist. Diese 'Führungen liegen in einer nach außen zu sich selbst frei im Raum bewegt werden, wobei

etwas geneigten Ebene, um an der dem HilfsStänder die beschriebenen Teile in horizontaler Längsrichtung

14 zugewendeten Längsseite des Tisches 38 eine ge- ίο in den Führungen 32, in horizontaler Querrichtung

eignete Fläche zu schaffen, an der eine Konsole 42 in den Führungen 84 und vertikal in den Führungen

befestigt ist. Diese trägt in einer vertikalen Führung 80 gleiten.

verschiebbar einen Modelltisch 44. dessen Tischplatte Auf dem Träger 86 ist, wie in F i g. 5 bis 7 dar-

46 in einem Kreuzschlitten 48, 50 ruht. Die Tisch- gestellt, ein Zentrierstück 112 durch eine Schraube

platte 46 ist somit in drei zueinander rechtwinkligen 15 114 lösbar befestigt. In einer konischen Ansenkung

Richtungen unabhängig von dem Aufspanntisch 38 nimmt dieses die halbkugelförmige Spitze eines

einstellbar. Die Handräder und sonstigen Mittel zu Steuerfühlers 116 auf, der zu dem Steuerelement 76

diesen Verstellungen sind nicht dargestellt. An der gehört und durch Auslenkung in den drei Koordi-

Konsole 42 ist eine Schalttafel 51 mit Druckknöpfen natenrichtungen gegenüber dem Steuerelement 76 in

vorgesehen. ss° bekannter Weise die entsprechenden Steuerimpulse

An der Stirnseite des Getriebekastens 30, welche für die hydraulische Anlage erzeugt. Der Steuerfühler Jem Hilfsständer 14 zugewendet ist, befindet sich in 116 ist durch einen Bolzen 118 unter Zwischenlage -■iner vertikalen Führung verschiebbar ein Spindel- von Tellerfedern 120 mit dem Zentrierstück 112 ver- \opf 52 mit der Hauptspindel 54, welche durch einen bunden. Diese Verbindung läßt geringe Winkelbe-Motor 56 angetrieben wird. Die Spindeldrehzahl ist 25 wegungen zwischen dem Steuerfühler 116 und dem durch Schalthebel 58 und 60 einstellbar. Oberhalb Zentrierstück 112 zu und ist im Fall von Überlastunjes Spindelkopfes 52 ist ein hydraulischer Zylinder gen oder Klemmungen federnd nachgiebig; im übri-•■ >2 sichtbar, dessen Kolben mit dem Spindelkopf 52 gen aber überträgt sie alle Bewegungen des Trägers verbunden ist. Er dient zur Verstellung des Spindel- 86 genau auf den Steuerfühler 116.
lcopfes 52 und der mit ihm verbundenen Teile, die 30 Gemäß F i g. S ist ferner an dem Träger 86 eine ;päter beschrieben werden, in der vertikalen Führung Einrichtung vorgesehen, mit welcher er an das dos Getriebekastens 30. An der Vorderseite des Ge- Schlichtspindelgehäuse 68 angekuppelt werden kann, triebekastens ist eine Aufnahmevorrichtung 64 ange- Dieses weist eine vertikale Paßleiste 122 auf (vgl. bracht, deren Zweck später erläutert werden wird. auch F i g. 5 und 6), der eine Ausnehmung 124 im

Mit dem Spindelbock 52 durch Schrauben 66 lös- 35 Träger 86 entspricht. In dem Träger 86 ist ein Bolzen

bar verbunden ist das Gehäuse 68 einer Schlicht- 126 mit Spiel gelagert, dessen Kopf 128 hinter der

spindel 70. die ihren Antrieb durch einen Winkel- Paßleiste 122 liegt. Der Bolzen 126 ist durch einen

Riementrieb 72 erhält, der zweckmäßig mit verstell- Exzenter 130 gegen die Kraft einer Feder 132 axial

barem Übersetzungsverhältnis ausgebildet ist. An dem verschiebbar. Wird der Exzenter 130 gedreht, so

Gehäuse 68 ist eine Aufnahmevorrichtung 74 40 zieht der Bolzen 126 mit seinem Kopf 128 die Paß-

(F i g. 5, 6) für ein hydraulisches Steuerelement 76 leiste 122 in die Ausnehmung 124, wodurch das

vorgesehen, welches durch Schläuche 78 mit der im Spindelgehäuse 68 mit dem Träger 86, der den Taster

Querhaupt 16 angeordneten hydraulischen Anlage 90 trägt, fest verbunden wird. Damit dies erst dann

verbunden ist. Das Steuerelement 76 kann aus der geschehen kann, wenn .das Zentrierstück 112 von

Aufnahmevorrichtung 74 herangezogen und in die 45 dem Schlitten 86 gelöst ist, ist an dem Bolzen 126

Aufnahmevorrichtung 64 am Getriebekasten 30 ein- ein Ansatz 134 vorgesehen, der mit einer Nut 136

gesetzt werden. Dies geschieht dann, wenn mit der in der Schraube 114 (F i g. 5) korrespondiert. Erst

Schlichtspindel von Hand, d. h. ohne hydraulische wenn die Schraube 114 gelöst ist, so daß das Zen-

Steuerung, gearbeitet werden soll, was nachfolgend tierstück 112 nicht mehr mit dem Träger 86 verbun-

ausführlich dargestellt werden wird. 50 den ist, kann der Ansatz 134 in die Nut 136 ein-

Der in den Führungen 32 des Querhauptes 16 dringen, so daß die Verbindung zwischen Träger 86

horizontal in Längsrichtung verschiebbare Schlitten und Spindelgehäuse 6S hergestellt werden kann.

34 trägt an seiner Vorderseite vertikale Führungen Die beschriebene Maschine ist für folgende Ar-

SO für einen Balken 82, der seinerseits horizontale beitsweisen bestimmt:

Führungen 84 für einen Träser86 aufweist. In einer 55 .

Schwalbenschwanzführung des Trägers 86 ist ein Hai- ^a) Hydraulisch gesteuertes Nachformfrasen

ter 88 für den Taster 90 verschiebbar; er kann durch Hierzu ist das Steuerelement 76 in die Aufnahme-

cine Klemmschraube 92 festgeklemmt werden. vorrichtung 74 einzusetzen und durch das Zentier-

Auf der Oberseite des Trägers 86 ist eine T-Nut 94 stück 112 mit dem Träger 86 des Tasters 90 zu verangebracht zur Befestigung eines Kuppelstückes 96. 60 binden und die Verbindung des Tastenträgers 86 mit durch welches der Träger 86 mit einem Pantographen dem Schlichspindelgehäuse 68 durch Drehen des Ex-98 verbunden wird. Der Pantograph ist mit einem zentcrs 130 zu lockern. Der Tasterträger 86 ist jetzt Handgriff 100 versehen und in einem Lagerbock 102 für geringe Bewegungen gegenüber dem Spindelceiim eine horizontale Achse 104 verschwenkbar ge- häuse frei, soweit dies der Steueifühler 116 zuläßt, lagert. Das Gewicht der in den Führungen 80 ver- 65 Diese Steuerbewegungen liegen in der Größenordlikal beweglichen Teile, nämlich des Balkens 82. des nun« von 0. L mm. Die Schrauben 66 sind eingesetzt Trägers 86. des Halters 88 mit dem Taster 90 und und festgezogen, so daß das Spindelschäusc 68 fest gogcbcnenl'alls des Pantographen 98 ist durch eine mit dem Spindelkopf 52 verbunden ist. Mittels des

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Pantographen 98, der am Handgriff 100 ergriffen wird, wird der Taststift 90 über das Modell geführt, wobei alle Bewegungen über das Zentrierstück 112 auf den Steuerfühler 116 des Steuerelementes 76 übertragen werden. Die hierdurch in der hydraulischen Anlage ausgelösten Nachfolgebewegungen wirken sich vertikal auf den Spindelkopf 52, horizontal in Querrichtung auf den Getriebekasten 30 in den Führungen 28 und horizontal in Längsrichtung auf den Aufspanntisch 38 aus. Wird beim Vorfräsen mit der Hauptspindel 54 zeilenweise gearbeitet, so wird Schlitten 34 durch Anziehen des Knebels 108 in Längsrichtung festgestellt. An Stelle der hydraulisch gesteuerten Bewegung des Aufspanntisches 38 in Längsrichtung tritt dann sein zeilenweiser Vorschub. In gleicher Weise kann auch mit der Schlichtspindel 70 gearbeitet werden, wobei die horizontale Querbewegung und die vertikale Bewegung des Spindelgehäuses 68 hydraulisch gesteuert wird.

20 b) Fertigschlichten von Hand

Für diese Arbeiten, das bis heute die rascheste Methode zur Erzielung der höchsten Oberflächengüte ist, wird der Steuerfühler 116 durch Abnehmen des Zentrierstückes 112 nach Lösen der Schraube 114 von dem Tasterträger 86 gelöst und der Tasterträger fest mit dem Schlichtspindelgehäuse 68 durch Drehen des Exzenters 130 verbunden. Das Steuerelement 76 kann dann aus der Aufnahmevorrichtung 74 herausgenommen und in die Vorrichtung 64 am Getriebekasten 30 eingesetzt werden. Nach Lösen der Schrauben 66 ist der Spindelblock 52 von dem Spindelgehäuse 68 getrennt, und der Getriebekasten 30 kann nach links herausgefahren werden, damit der Tasterträger 86, an dem jetzt die Schlichtspindel 70 befestigt ist, freien Bewegungsraum nach allen Richtungen hat.

Claims

Patentansprüche:

1. Durch Hand betätigte, servogesteuerte Nachformfräsmaschine mit einer relativen Beweglichkeit zwischen Fräser und Werkstück in den drei Raumkoordinaten und mit einem auf dem Träger der Frässpindel angeordneten Steuergeber und mit einem mit diesem verbundenen, gegebenenfalls auswechselbaren Fühlfinger zum Abtasten des Modells, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlfinger als starrer Taster (90) ausgebildet und ein vom Steuerglied (116) des Steuergebers (76) getrennter Bauteil ist, der auf einem mit diesem Steuerglied gekuppelten, in den drei Raumkoordinaten bewegbaren, selbständig geführten Träger (86) angeordnet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (86) einen Betätigungsgriff aufweist oder vorzugsweise mit dem Fahrpunkt (96) eines von Hand betätigten Pantographen (96) verbunden ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch · gekennzeichnet, daß die Verbindung des Trägers' (86) mit dem Steuerglied (116) des Steuergeber? (76) kardanisch ausgebildet ist (F i g. 7).

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere mit einem großen Abstand zwischen Werkzeug und Fühllinger, dadurch gekennzeich-. net, daß der Träger (86) mit dem Steuerglied (116) des Steuergebers (76) an einer der Werkzeugspindel (54. 70) eng benachbarten Stelle ver- · bunden ist. /

5. Maschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (S6) in an sich bekannter Weise in den drei Raumkoordianten parallel zu sich verschiebbar gelagert ist und daß am Träger (86) eine weitere, der Feinbearbeitung dienende Frässpindel (70) mit eigenem Antrieb anbringbar und die Verbindung des Trägers (86) mit dem Steuerglied (116) lösbar ist.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (68) der zusätzlichen Spindel (70) mit dem Gehäuse (52) de: Vorfrässpindel (54) verbindbar und die Verbindung zwischen dem Träger (86) und der zusätzlichen Spindel (70) lösbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen