DE1477177C3 - Schablonengesteuerte Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schablonengesteuerte Werkzeugmaschine mit einem sich drehenden Werkzeug und mit einem Bett, auf dem ein Werkstück horizontal in Richtung der X-Achse und der V-Achse bewegbar ist und mit einem offenen Rahmen, der seitwärts vom Tisch angeordnet ist, der in auswechselbarer Weise mit Öffnungen versehene Schablonen aufnimmt und der zusammen mit dem Tisch in den Achsrichtungen bewegbar ist und mit einem Einstellstift, der am Bett montiert ist und der in die Öffnungen in der Schablone hinein bewegbar ist, um diese festzulegen.

Eine derartige Werkzeugmaschine ist aus der deutschen Patentschrift 863 437 bekannt. Bei dieser bekannten Maschine greift der Einstellstift von oben in die Schablone ein. Eine derartige Ausbildung bringt den Nachteil mit sich, daß Späne und Schmutzteilchen, die bei der Bearbeitung entstehen, sich auf der Oberseite der Schablone ansammeln können, und dies bringt .die Gefahr mit sich, daß kleine Späne, ohne daß dies bemerkt wird, in die Bohrungen eindringen, und dadurch können sich erhebliche Einstellungsfehler ergeben. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schablonengesteuerte Werkzeugmaschine zu schaffen, bei der die Schablone nicht verschmutzt werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß der Einstellstift unterhalb des Schablonenrahmens und seitlich versetzt* zum Werkstücktisch angeordnet ist und daß dieser Stift in die Öffnungen der Schablone nach oben bewegbar ist. Metallspäne können sich höchstens auf der Oberfläche der Schablone ansammeln, während der untere Bereich der Schablonenöffnungen, in denen der Einstellstift eingreift, frei von Verunreinigungen bleibt. Darüber hinaus wird in vorteilhafter Weise die Gefahr ausgeschlossen, daß ein verhältnismäßig großes zu bearbeitendes Werkstück während des Bearbeitungsvorganges gegen den Einstellstift anstößt.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann die obere Kante des Schablonenrahmens in Höhe der Arbeitsfläche des Werkstücktisches oder unterhalb dieser Arbeitsfläche angeordnet sein.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann der Schablonenrahmen einen nach innen sich erstreckenden Flansch unterhalb der ober%n Kante des Rahmens aufweisen, der eine Auflagekante für die Schablone bildet. Hierdurch wird ein einfaches Einlegen und Herausnehmen der Schablone ermöglicht.

Mit besonderem Vorteil kann bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Zeiger am Bett montiert sein, der über dem Einstellstift liegt, um von oben den Ort dieses EinsteUstiftes anzuzeigen. Hierdurch wird ganz wesentlich die Arbeit der Bedienungsperson erleichtert. Mit besonderem Vorteil kann dieser Zeiger zurückziehbar montiert sein. Dadurch ist es möglich, auch größere Werkstücke zu bearbeiten.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung kann der Einstellstift mit einer Betätigungseinrichtung verbunden und durch diese zurückziehbar sein und diese Betätigungseinrichtung kann durch eine Steuerung ferngesteuert sein, die neben dem Arbeitstisch zugänglich angeordnet ist. Auch hierdurch wird die Arbeit der Bedienungsperson ganz wesentlich erleichtert. Dabei kann mit Vorteil ein Handgriff am Arbeitstisch mon-

tiert sein, der die Steuerung trägt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Einstellstift zwischen Grenzlagen beweglich sein und ein Verriegelungsglied kann betätigbar sein, wenn der Einstellstift von der Schablone gelöst ist, um eine Bearbeitung des Werkstückes zu verhindern. In vorteilhafter Weise kann hierdurch Ausschuß vermieden werden.

Mit besonderem Vorteil können ferner Einrichtungen vorgesehen sein, die darauf ansprechen, daß sich der Einstellstift in einer Eintrittsstellung in eine öffnung der Schablone befindet, um Vorrichtungen zu steuern, um automatisch ein Werkzeug relativ zum Werkstück vorzuschieben. Hierdurch kann in einfacher Weise der Einstellvorgang automatisiert werden.

Ferner können mit Vorteil Einrichtungen vorgesehen sein, mit denen manuell ein Werkzeug relativ zum Werkstück vorgerückt werden kann, wobei weiterhin Einrichtungen vorgesehen sind, die anzeigen, daß der Einstellstift vollständig in einer Öffnung der Schablone sitzt.

Der Erfindungsgegenstand soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht eines Werkstücktisches, der an einer Werkzeugmaschine installiert ist,

F i g. 2 eine Stirnansicht des Werkstücktisches nach Fig. 1.

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 nach F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig.4 einen vertikalen Schnitt längs der Linie 4-4 nach F i g. 3, und

Fig.5 einen teilweisen Schnitt in vergrößertem Maßstab, welcher den Einstellstift sowie dessen Betätigungsmechanismus zeigt.

In F i g. 1 ist der Werkstücktisch insgesamt mit 10 bezeichnet. Dieser Tisch ist an einer Revolverbohrmaschine 11 installiert. Die Revolverbohrmaschine 11 weist einen Ständer 12 auf, an dem der Revolverkopf 13 montiert ist. Der Ständer 12 besitzt vertikal verlaufende Schwalbenschwanzführungen 14, auf denen ein den Arbeitstisch aufnehmendes Gestell 15 justierbar montiert ist. Dieses Gestell hat ein Bett 16, das zur Auflage des Werkzeugtisches 10 dient."

Der Werkzeugtisch 10 weist eine Bodenplatte 17 auf, die lösbar auf dem Bett 16 derart angeordnet ist, daß sie zentriert unter der Werkzeugachse ζ liegt. Auf der Bodenplatte 17 sind zwei Schlitten 18 und 19 montiert. Der obere Schlitten 19 weist die Arbeitsfläche 20 auf, welche mit Führungen ausgerüstet ist, die mit nicht dargestellten Klemm- oder Einspannvorrichtungen zur Halterung des Werkstückes Wzusammenarbeiten. .

Wie F i g. 4 zeigt, ist der obere Schlitten 19 auf dem unteren Schlitten 18 montiert, während sich der untere Schlitten 18 seinerseits auf dem Bett 16 abstützt. Auf diese Weise läßt sich das Werkstück IV in einem rechtwinkligen Koordinatensystem bewegen.

Zu diesem Zweck trägt die Bodenplatte 17 zwei im Abstand voneinander angeordnete zylindrische Führungsstangen 21 und 22, weiche sich über die ganze Längsabmessung der Bodenplatte 17, also von der Vorder- bis zur Rückseite der Platte 17, erstrecken. Diese Führungsstangen 21 und 22 sind in an der Vorder- und der Rückseite der Bodenplatte 17 vorspringenden Lagerböcken gelagert, so daß die vorderen Enden der Führungsstangen auf den Lagerböcken 23 und 24 (F i g. 1, 2 und 3) und die hinteren Enden der Führungsstangen auf den Lagerböcken 25 und 26 ruhen, und zwar auf entsprechenden Sitzen 27 und 28 (F i g. 1) auf der Vorderseite bzw. 29 (F i g. 2, wo nur eine zu sehen ist) auf der Rückseite. Die Mittelbereiche der Führungsstangen 21 und 22 sind etwas über der Bodenplatte angehoben und verlaufen im Abstand von dieser.

Der untere Schlitten 18 trägt auf seiner Unterseite Lagereinheiten zur Aufnahme der Führungsstangen 21 und 22. Zwei dieser Lagereinheiten 30 und 31 sind in F i g. 4 zu sehen.

Die Abmessung des unteren Schlittens 18 in Längsrichtung der Führungsstangen 21 und 22 ist kleiner als die freie Länge der Führungsstangen, so daß dieser Schlitten innerhalb eines gewissen Verschiebungsbereiches in Richtung der /-Pfeile (Fig.3) unterhalb der Werkzeugachse ζ getragen wird.

Auf seiner Oberseite weist der untere Schlitten 18 Führungsstangen 32 und 33 auf, die in den F i g. 2 und 3 zu sehen sind und die sich senkrecht zu den Führungsstangen 21 und 22 erstrecken. Die Enden dieser oberen Führungsstangen 32 und 33 ruhen auf Lagerblöcken 34 und 35 (F i g. 4) sowie 36 und 37 (F i g. 1), welche sich über die Seiten des unteren Schlittens hinaus erstrekken. Die Mittelbereiche der Führungsstangen verlaufen im Abstand oberhalb des Schlittens 18.

Der obere Schlitten 19 trägt auf seiner Unterseite Lagereinheiten 38 und 39 (Fig.4), weiche die Führungsstangen 32 und 33 teleskopartig aufnehmen und auf diese Weise eine Bewegung des Schlittens 19 in x-Richtung erlauben. Die Querabmessung des Schlittens 19 ist kleiner als die freie Länge der Führungsstangen 32 und 33, so daß der obere Schlitten 19 längs der ^-Richtung innerhalb eines bestimmten Bereiches verschiebbar ist. .

An der nach F i g. 1 bis 4 rechten Seitenwand des oberen Schlittens 19 ist ein freitragender Schablonenrahmen 40 befestigt, der bei diesem Ausführungsbeispiel als vom Schlitten 19 getrennter Teil ausgebildet ist. Wie in den Fig.3 und 4 zu sehen ist, hat dieser Schablonenrahmen die Form eines offenen rechteckförmigen Kastens und weist unterhalb seiner oberen Kante 42 einen sich nach innen erstreckenden Flansch 41 auf, der als Auflage für die Schablone T dient. Die eine Seitenwand 43 des Schablonenrahmens liegt an der Seitenfläche des oberen Schlittens 19 an und ist an dieser, beispielsweise mittels Schrauben 44 (Fi g. 2), befestigt. Diese Seitenwand 43 des Schablonenrahmens hat kreisförmige Ausnehmungen 45, durch weiche die Führungsstangen 32 und 33 hindurchragen. Der Schablonenrahmen 40 ist derart gelagert, daß seine obere Kante 42 (F i g. 1 und 4) in einer horizontalen Ebene liegt, welche ein wenig tiefer als die Schlittenoberfläche 20, also die Arbeitsfläche des oberen Schlittens 19, angeordnet ist.

Auf dem nach innen ragenden Flansch 41 des Schablonenrahmens 40 ist die Schablone T aufgesetzt; zur Fixierung einer genau definierten Lage dieser Schablone T dienen nach oben vorspringende Führungs- und Anschlagbolzen 46 und 47, die am Flansch 41^;befestigt und durch entsprechende öffnungen 48 und 49 an gegenüberliegenden Kanten der Schablone Thindurchgeführt sind.

Wenn es gewünscht wird, kann die Schablohe auch noch mit Hilfe einer Anzahl von Schrauben justiert sein, welche durch andere, in den F i g. 2 und 3 mit 50 bezeichnete öffnungen längs des Schablonenrandes hindurchragen und in entsprechende Gewindelöcher des Rahmenflansches 41 einschraubbar sind.

Die Schablone Tweiit eine Anzahl von öffnungen H

auf, die genau in Bezug aufeinander angeordnet sind und zum Kopieren dieses Öffnungsmusters im Werkstück W dienen. Diese Öffnungen H können mit einer Hülse B (F i g. 5) ausgekleidet sein. Mit diesen Öffnungen H arbeitet ein Einstellstift 51 zusammen, der an der Bodenplatte 17 axial verschiebbar befestigt ist und von der Unterseite der Schablone T her in jeweils eine dieser Öffnungen eingreifen kann; in seiner unteren Endstellung ist der Einstellstift aus der betreffenden Öffnung H herausgezogen. Zur axialen Verschiebung des Einstellstiftes dient ein pneumatischer Zylinder 52 (F ig. 5).

Dieser Zylinder 52 weist ein Gehäuse 53 auf, das auf dem oberen Schenkel eines Winkelstücks 54 befestigt ist, dessen anderer Schenkel an der Seitenkante der Bodenplatte 17, beispielsweise durch Schrauben, gehalten wird.

Das Gehäuse 53 hat eine nach unten offene zylindrische Bohrung 55, in der ein Kolben 56 angeordnet ist. Auf diesem Kolben 56 sitzt ein Stößel 57, der sich aufwärts durch eine Bohrung 58 des Gehäuses erstreckt und an seinem oberen herausragenden Ende in genau definierter Lage den Einstellstift 51 trägt.

Der Einstellstift ist auswechselbar montiert und kann eine Vielzahl von Formen und Größen haben, je nach der Größe und Form der Schablonenöffnungen H, der genau angepaßt sein muß. So wird man z. B. für ein dichtes Öffnungsmuster einen kleineren Einstellstift verwenden. Ferner kann der Einstellstift mit Rollkörpern versehen sein, die dessen Einführen in die betreffende Schablonenöffnung erleichtern.

Eine an der Basis des Stößels 57 angebrachte Schulter 59 begrenzt die Aufwärtsbewegung von Kolben und Stößel und verhindert, daß der Kolben 56 die obere Innenfläche des Zylinders berührt.

Durch eine Zuführungsleitung 60 wird ein Druckmittel auf die Oberseite des Kolbens 56 in den Zylinder geleitet, wenn der Einstellstift 51 aus der Schablonenöffnung herausgezogen werden soll. Wenn andererseits die Zufuhr des Druckmittels unterbrochen wird, sorgt eine Feder 61, welche sich im Inneren des Zylinders auf einer Kreisringfläche des oberen Schenkels des Winkelstückes 54 abstützt, für die Rückbewegung des Kolbens in seine obere Stellung, die in F i g. 5 dargestellt ist- ■ . .. .

An der Unterseite des Kolbens 56 ist eine Kolbenstange 62 befestigt, welche durch den oberen Schenkel des Winkelstückes 54 abwärts ragt und mit einem Schalter 63 zusammenarbeitet. In der unteren Endlage des Kolbens 56 wird dieser Schalter 63 geschlossen und verhindert damit, daß sich der Werkzeugkopf oder die Spindel der Werkzeugmaschine abwärts in die Arbeitsstellung bewegen kann, so lange nicht der Einstellstift seine obere Eingriffslage in einer der Schablonenöffnungen H eingenommen hat. Die Verriegelung des Werkzeugkopfes oder der Werkzeugspindel während dieser Außereingriffsstellung des Einstellstiftes schließt die Gefahr aus, daß das, ^,ejkstück durch das Werkzeug beschädigt wird, und dient "gleichzeitig zur definierten Steuerung des automatischen Bearbeitungszyklus. Bei einer von Hand zu bedienenden Maschine wird über den Schalter 63 vorzugsweise eine Signallampe eingeschaltet, so daß der Bedienende visuell feststellen kann, wenn sich der Einstellstift in seiner richtigen Lage befindet.

Zur Betätigung des pneumatischen Zylinders und damit zur Abwärtsbewegung des Einsteilsliftes 51 ist ein Magnetventil 64 zur Steuerung (F i g. 2 und 3) vorgesehen, welches auf der einen Seite der Bodenplatte 17 neben dem Zylinder 52 angebracht ist. Bei Nichterregung des Magnetventils wird die Druckluftzufuhr durch die Leitung 60 unterbrochen, bei Erregung dagegen ist die Leitung 60 mit einer zu einer Druckluftquelle führenden Leitung 65 (F i g. 3) verbunden.

Der Erregungskreis für das Magnetventil 64 wird über einen normalerweise offenen Schalter 66 (F i g. 1, 2 und 3) gesteuert. Dieser Schalter 66 ist auf einem Ansatz 67 an der Vorderseite des oberen Schlittens 19 angebracht und zwar an einem Handgriff 68, der sich seitlich im rechten Winkel vom Ansatz 67 nach links erstreckt (F i g. 3), so daß der vor der Maschine stehende Bedienende den Griff 68 bequem mit der linken Hand erfassen und dabei mit dem Daumen den nicht dargestellten Betätigungsknopf des Schalters 66 eindrücken kann. Wenn also der Schlitten 19 nach Beendigung eines Bearbeitungsvorganges in die folgende Arbeitsstellung verschoben werden soll, in welcher der Einstellstift 51 in die benachbarte Schablonenöffnung eingreift, erfaßt der Bedienende den Griff 68, drückt den Schalterknopf ein, wodurch der Einstellstift unter Freigabe der Schablone aus der betreffenden Schablonenöffnung herausgezogen wird, und bewegt dann den Schlitten in die nachfolgende Arbeitsstellung. Nach Loslassen des Schalterknopfes greift dann der Einstellstift in die benachbarte Schablonenöffnung ein.

Bei einem einfachen Werkstück mit regelmäßigem Öffnungsmuster lassen sich die Öffnungen H leicht und schnell identifizieren.

Um dem Bedienenden die Bestimmung der genauen Lage der Einstellstiftachse zu erleichtern, ist eine Anzeigevorrichtung 69 vorgesehen, die in F i g. 2 am besten zu erkennen ist. Diese Anzeigevorrichtung weist einen gewinkelten Tragarm 70 auf, dessen eines Ende an der rückwärtigen Ecke der Bodenplatte 17 befestigt ist. Das andere Ende des Armes 70 endet in einem Bügel 71, an weichem mittels eines Zapfens 73 ein Hebel 72 drehbar gelagert ist, der sich im wesentlichen horizontal nach vorn erstreckt und die Bodenplatte 17 sowie die Schablone Γ bis in die Höhe des Einstellstiftes 51 übergreift. Am freien Ende des Hebels 72 ist in einem Schlitz justierbar ein Zeiger 75 mittels einer Schraube 74 befestigt, wobei dieser Zeiger 75 derart justiert ist, daß seine Spitze genau in der Achse ζ des Einstellstiftes 51 liegt.

In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, zusammen mit der Schablone Teine Werkzeichnung 5 zu verwenden. Dann wird die Zeichnung S(F i g. 2) genau auf die Schablone gelegt und beispielsweise mit einem Klebestreifen oder einem Klebstoff befestigt. Eine solche, auf die Schablone gelegte Zeichnung hat gleichzeitig den Vorteil, daß die Schablonenöffnungen H gegen das Eindringen von Metallspänen geschützt sind. Aber auch dann, wenn man keine Zeichnung zur Abdeckung der Schablone verwendet, können sich Metallspäne höchstens auf der Oberfläche der Schablone ansammeln, während der untere Bereich der ,Sch|£\lonenöffnungen, in den der Einstellstift eingreift,,frei von Verunreinigungen dieser Art bleibt.

Da sich der Schablonenrahmen 40 nicht über die das Werkstück W tragende Arbeitsfläche 20 des Schlittens 19 erstreckt, sondern, wie erwähnt, der obere Schablonenrand 42 vorzugsweise etwas tiefer als die Ebene der Arbeitsfläche 20 liegt, kann das Werkstück W ohne weiteres die Schablone 7"teilweise überragen; wenn erforderlich, kann dann der Hebel 72 mit dem Zeiger einfach aufwärts geschwenkt werden.

Der Schablonenrahmen 40 ist leicht für das Einsetzen und das Herausnehmen der verschiedenen Schablonen zugänglich.

Bei einer automatisch arbeitenden Werkzeugmaschine, bei welcher der Vorschub des Werkstückes bzw. des

Werkzeuges automatisch erfolgt, können Fühler, z. B. nach Art des Schalters 63, vorgesehen sein, welche die Lage des Einstellstiftes relativ zur Schablone bestimmen und auf diese Weise den Vorschub steuern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

409 549/137

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Schablonengesteuerte Werkzeugmaschine mit einem sich drehenden Werkzeug und mit einem Bett, auf dem ein Werkstücktisch horizontal in Richtung der X-Achse und der K-Achse bewegbar ist und mit einem offenen Rahmen, der seitwärts vom Tisch angeordnet ist, der in auswechselbarer Weise mit Öffnungen versehene Schablonen aufnimmt und der zusammen mit dem Tisch in den Achsrichtungen bewegbar ist und mit einem Einstellstift, der am Bett montiert ist und der in die Öffnungen in der Schablone beweglich ist um diese festzulegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellstift (51) unterhalb des Schablonenrahmens (40) und seitlich versetzt zum Werkstücktisch (10) angeordnet ist und daß dieser Stift in die Öffnungen der Schablone nach oben bewegbar ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kante (42) des Schablonenrahmens (40) in Höhe der Arbeitsfläche (20) des Werkstücktisches (10) oder unterhalb dieser Arbeitsfläche angeordnet ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schablonenrahmen (40) einen nach innen sich erstreckenden Flansch (41) unterhalb der oberen Kante (42) des Rahmens (40) aufweist, der eine Auflagekante für die Schablone (7) bildet.

4. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeiger (75) am Bett (16) montiert ist, der über dem Einstellstift (51) liegt, um von oben den Ort dieses Einstellstifts anzuzeigen.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeiger (75) zurückziehbar montiert ist.

6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellstift (51) mit einer Betätigungseinrichtung (52) verbunden und durch diese zurückziehbar ist und daß diese Betätigungseinrichtung (52) durch eine Steuerung (66) ferngesteuert ist, die neben dem Arbeitstisch (10) zugänglich angeordnet ist. .

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Handgriff (77) am Arbeitstisch (10) montiert ist und die Steuerung (66) trägt.

8. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellstift (51) zwischen Grenzlagen beweglich ist und daß ein Verriegelungsglied (63) betätigbar ist wenn der Einstellstift (51) von der Schablone (T) gelöst ist, um eine Bearbeitung des Werkstücks (W) zu verhindem. . ■·:■·'■'

9. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (63) vorgesehen sind, die darauf ansprechen, daß sich der Einstellstift (51) in einer Eintrittsstellung in eine öffnung der Schablone (T) befindet, um Vorrichtungen (13) zu steuern, um automatisch ein Werkzeug relativ zum Werkstück (W) vorzuschieben.

10. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüehe 1 bis 8 mit Einrichtungen, um manuell ein Werkzeug relativ zum Werkstück vorzurücken, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (63) vorgesehen sind, um anzuzeigen, daß der Einstellstift (51) vollständig in einer Öffnung der Schablone sitzt.