DE1577758A1 - Verfahren zur spanabhebenden,kopiergesteuerten Werkstueckbearbeitung und Einrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

• zur st anabhe bI s-e..k.: steuerten ryte _. k .:i L c'kb G' au r"' : t' '.. und f _ w'i w ug zum iuf Kfü:arrng dieses : iaÄ-S` no 0-Die Erfindung betrifft ein Verfahren <sus.sprnabhab:n::iyli,, kopiergesteuerten 1.4 g n vorzugsweise #->f Holta oder .
• ,K # f:>.#.,s'i.i3.1ff - b_ _,'Ckf.:@l:1 #.-. ,, f cri ;1e 'k#- t; # s.: t: .#isd# -.t..r?ila.@. r .i##t,>sx>: K-eaot. -s r.s-on is > 7 - a. ,n. Annen ve r_. c#t ( üne Wege beschritten werden, wobei r # _ ' ' bei 7 f)e! J--tI?nteYI Beearb°i'tiungs7 E:'er:!_ahr :n Pzc : e..t. Verwendung f"indc^-: -Me d a2 e;=kr.#L c- 1BOMi inte' ewICT i #» So wird beispielsweise bei der Fe2tigung von Skiem derart verfahren, dass der einzelne Ski zwischen e*Tnem Paar von Fräsärn hinduroh bewegt wird e deren:o@a twoY!@@a.e;#se so angeordnet is 'Z*1" ciasssie parallel zur Bearbeltungsflä :he liegt. Bei diesem sind SpezialwB Tkzeuge , d w h. Pormfräser) ?'?o-L:?rty.yig uM Cy"3 e skispitzen Zst? formen.- ausserdem Lassen J.CJi.-w ße-. i C? -esem Verfahren die -'w--ä.aer nur mit varhc,! tn'i säss:! .^g@.. gerInger .rx"i.nd:n.g 'orsc-aub;escrl:i.xd@gl@_e:a.@ führen. Durch de sollen diese- t ei%ied(--n :rie-de-na Sie befasst sich mit es.'t1..TfI Verfahren zu_. . anaa7u.P 122:-# Üeny kopiergesteuerten Bearbeitung von insbesondere aus dem Holz oder Leichtmetall bestehenden WerkstUcken, bei wie üblich mindestens ein r o:,i:e°en@c@;Werkzeug trelati v zum Werkstück oder urgekehrt in Vox schubrich.1 ung tranzpor" eiert wird und vßrzugalrveise dap Werkzeug de Kopierbewegung ausführt, Dieses Verfahren zeichnet, sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass das parallel zur bearbei ten.-den Fläche eine Schnittkomponente -.f:Eveisende Werkzeug. mit einer zu einer Komponente parallel zur bearbeitenden Fläche verlaufenden Drehrichtung angetrieben wird, und mit seinen bearbeitenden Flächen l#:zngs der Projektion der zu bearbeitenden Fläche in einer Ebene mt einer Komponente sehkredh V zur Projektionsebene gei-ührt ejird e Durch dieses Verfahren wird es möglich-- die Kontur von M'erks tüoken anstatt zu fräsen zu sägen., d'eh. der .berkstoff wird nichts wie üblc'nenfieise beim Präsen, aus dein Material herausgeschäliÄ sondern in entgegengeectzter Bearbei--Lurguxiehtung - abgeschnitten. Dadurch kann höherem Vorsehubgeschwndigk.eiten gefahren -uzid eine erheblich -@°öise t-p.e:r-_ge=.le? vtung erzielt uni, die Verwendung von Pp o:i:il werkueugen umgangen werden, da _ nunmehr die Bearbei yung u!i 4 sche ibenfiigen Werkzeugen -möglich:@ird g die grosse Schnittgc--2rawi- ndigkei`cen gestattenä je nachdem, :selche Konturen an einem Werks ä'2zU-.formen sind, w dabei das betreffende Werkzeug in eine solche W-, nkel e zel l ung relativ zur Kopierfläche bzwe zu der zu kopierenden Fläche zu bringen, dass jeweils eint gen'ü'gend= grosser Freiwinkel zwischen Werkzeug und Werkstüekbear°beiYungsflächp gewähr leiste ü Lst o Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es beispielsweise bei der Skiherstell ungg ohne spezielles Spezial.- bzw. Profilwerkzeug die Skispitze zu -formen, d.he zur Bildung' der Skispitze die Seitenfläche des Skis in drei .Dimensionen .gekrümmt auszcbilUeng was sich l@:dä.g? i.ah durch eine vorbestimiwi-e YJÜn Werkzeug zu «fi?2'i a'@:.lCr @i^£a@'1 ä .3.L3' dass die O , te.'-, z' d krümmende-Pläche so schmal ist,dass die Umfaneskrümmung des Werkzeugs die zu bildende Fläche in sieh nur unwesei@tlieh krümmt.
• Das erfindungsgemässe Verfahren errnägl ficht es, 'somit an Werkstücken, ohne Verwendung von Profilwerkzeugen, Flächen in zwei oder' drei: Dimensionen 'gekrümmt aus-zubilden,* was durch die Wahl eines entsprechenden Abstands der Werkzeugachse zum Werkstück bzw. zu der es aufnehmenden Vorrichtung und durch eine entsprechende Relativverstelaung des Werkzeuges zur Werkstückaufnahme erreichbar ist.
• Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sieh in vorteilhafter Weise mit Hilfe.einer Einrichtung durehfi.hren<, die sich durch eine Werkstückaufnahme auszeichnet, der mindestens an einer Längsseite, vorzugsweise an beiden Längsseiten, ein das Werkzeug tragendes Bearbeitungsaggregat zugeordnet ist, das in an sich bekannter leise mit Hilfe einer-mit einer Schablone zusammenwirkenden Abtastvorriahtung senkrecht zu-der entweder von der Werkstückaufnahme oder von dem-.Bearbeitungsaggregat ausgeführten VoTBehub;`ki;*ewlinG . atelierbar ist, und die einen Spindeltriiger aufweisen-, dessen das Werkzeug aufnehmende Spindel-sich in der Horizontalen befindet. in vorteilhafter Weiterbildung einer solchen Einrichtung' wird vorgeschlagen, die Werkzeugträgerspindel! vorzugsweise samt Spindel--träger, aus der Horizontalen heraus in vorbestimmte Schräg. stellungen einstellbar auszubld.ens so dass sich die herzustellende Werkstückfläche in vorbestimraten Winkeln zur Horizontalen ausbilden lässt. In weiterer vorteilhäfte3 Ausgestaltung der Einrichtung wird ausserdem vorgeschlagen, die @Werkzeugträgerspindel bzw. den Spindelträger um. zontale bringer. 1lsstP Desweiteren ist es giingtg, die Kopierschablone i Y1 -an sieh bekannter Weiss an der WerkstUckaufnahme @ `vorzugsweise unterhalb des - terkstückee anzuordnen, so dass sich die Kopiersteuerung der Bearbeitun,@saggregate ohne grossen Aufwand synchron zur Schlittenbewegung erreichen lässt.
• Ferner ist es günstig, dem Spindelträger bzwo die Werkzeug trägcrspi ndel höhenverstellbar anzuordnen, um beispielsweise-'oei der Skiherstellung die Kantenfläche der Skispitze durch entsprechende Einstellung des-Werkzeuges in eine gewi:.nschte Ebene relativ zur Unterfläche-des Skis- -zu. bringen -Mit besonderem Vorteil eignen sich'als Werkzeuge Kreissägeblätter, doch ist es auch möglich, Scheibenfxäser mit einem entsprechenden Durchmesser oder eine Kombination verschiedener Rotationswerkzeuge.solcher Art, beiepielsaweise Sägen und/oder andere Zerspanyungewerkzeuge) einzusetzen, um den Schnittbereich den Erfordernissen entsprechend breit zu halten. _ In der Zeichnung sind schematische Darstellungen zum Verst,ändnis des erfindungsgemässen Verfahrens. sowie eine bevorzugte Einrichtung-zur Durchfühx ung des Verfahrens veransohaülichtö Es zeigen: Fig. ß eine Seitenansicht auf eine Werkwti.tck-- bzw. Skirohling, an dem das dessen Z-'ngssei. c.e bearbeitende Werkzeug entsprechend dem erfindungsgemassen. Verßahren entlang gefi-hrt wird, wobei-verschiedene Bewegungsphasen angedeutet sind, Fig.2 eine Draufsicht auf die Anordnung= gemäss Fig o "1 , Fig.3 eine Seitenansicht auf den Skirohling gemäss Figo7` mit im Vergleich zu figp1 veränderter Stellung, des . - Werkzeuges relativ zum Werkstück, . _ Fig.4 einen Querschnitt durch den Skirohling-- in.: Vcrbindung mit einem Werkzeug, das sich in- -,einer-.--bestimmten Schräglage befindet, um die Kantenfläche an der Lüngsseite des Skis in einer: hßstimm-ten Schräge zur goxizontalen vorzusehen, fig.5 eine Vorderansicht der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, -Fig.6 eine Draufsicht auf diese Einrichtung, Fig.7 eine Teil--Drau:esicht auf das die Werkzeuge steuernde Steuerende der Kopierschablone zur Veranschaulichung . der Bearbeitung der einen Hälfte eines WerkstückendesQ Fig.8 eine Teil-Draufsicht ähnlich Fig.? zur Veranschaulichung der Bearbeitung der anderen Hälfte des Werkstuckendes, .
• .Fig.9 einen Schnitt durch das Steuerende der Kopierschablog» ne nach Linie 9-9 der Fg.8 in grösserem Vlasstab.-. als Fig8. Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren wird zur Bearbeitung eines Werkstückrohlings' der im vorliegenden Falle -einen Skirohling 10 bildet, ein rotierendes Werkzeug, beispielsweise ein verhältnismässig starkes Sägeblatt-12) . parallel zur bearbeitenden Fläche 14 geführt, wobei es parallel zu dieser Fläche eine Schnittkomponente hat.
• die durch den Winkel ot@ definiert wird. Desweiteren wird das Werkzeug mit einer zu einer Komponente parallel au bearbeitenden Pläche 14 verlaufenden Drehrichtung angetrieben, wobei es mit seinen bearbeitenden Flächen, d.h. mit der Schnedkante seiner Schneidzähne,.-längs der in Pg.2 gezeigten Projektion der zu.bearb-eitenden Fläche in einer Ebene mit einer Komponente senkrecht zur Zeihen- bzw. Projektion ebene geführt wird. Hierbei kann das Werkzeug iowohl die Vorsehuäbewegung als auch-die Kopierbewegung senk.« recht zur Vorschubrichtung ausführen, jedoch ist es zweckmässig, das Werkstück 10 in Vorochubriohtung zu bewegen:, so dass das Werftzeug 12 lediglich noch die Kopierbewegung durchzuführen hata.In den-Fig.l und 2 sind verschiedene Phasen der*Kopierbewegung des Werkzeuges, die zur Formung der Skispitze .erforderlich sind, veranschaulicht, wobei, entlang der gestrichelt angedeuteten Schnittlinie 16 beim kopierbearbeiteten Ski an dessen Spitze die Längskante verlaufen soll. Es ist naheliegend, dass bei der Kopier.. bearbeitung eines anderen Werkstückes dessen Längsseitenteile beispielsweise stufenförmig abgesetzt sein solleng isie dies durch die strichpunktierte Linie 18 am Werkstück in Pig.2 angedeutet ist, das einen erheblich grösseren Winkel dL 9 d.h. einen grösseren Freiwinkel zu der sich parallel zur Werkstizeklängsachse erstreckenden Teilseitenfläche,haben muss, damit parallel zu den quer zur Werkatückachse änzuformenden Teilstücken 20 derKantenfläche das Werkzeug eine parallel:- zu diesen Flächenteilen Ziegende:Schnittkomponente-hat und 6amit frei schneidet. Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht bei. Verwendung entsprechend grosser Wer,zeugeg wie beispielsweise Kreissägeblättern, die Herstellung von nach drei Dimensionen gekrümmten Seitenflächen von WerkstUcken. Um eine solche 1'läohe handelt es sich bei der Kantenfläche 14, die im: .Bereich 'der Skispitze sowohl in Richtung der Werkstückachse als auch unter einem. Winkel zur Transportebene des Werkstückes liegt. Der Winkel 4 lässt sich in einfacher Weise entweder durch Veränderung der Werkstücklage oderdurch eine hohe@nverstellung des Werkzeuges 12 erreichen, was beispielsweise aus Fig.3 zu ersehen ist" In diesem Falle ist der Achsabstand zur Transportebene des Werks-(s'zekes wesentlich geringer'als bei: der Darstellung; gemöFig.1 woraus sich zwangsläufig ebenfalls eine Veränderung und in diesem Falle eine Vergrösserung des Winkels, ergibt. Durch Schrägstellen der Achse des Werkzeuges 12 aus der Horizontalen heraus,.lässt sich die Fläche.der Werkstücklängekänte ebenfalls in. einem bestimmten Winkel relativ zur Werkstückauflagefläche anordnen. lm folgenden wird eine Einrichtung beschrieben a die sich Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrensp beispielsweise zur -kopiergesteuerten Anfertigung von geschweiften Teilen, inübesandere Skiern, besonders eignet=. Diese Einrichtung weist ein Maschi;@enges-reil 2$ auf, auf dem ein Yiaschinenschlitten 26 beispielsweise druckmediumgeuteuert hin- und herverschiebbar angeordnet ist. Auf diesem Schlitten ist in an sich bekannter Weise eine Kopierschablone 2£3 befestigt, und oberhalb dieser Schablone ist. das Werkstück, im vorliegenden Falle ein Sl.@.i j0-, mit Hilfe von Spannmitteln 32 befegtigbar,. Zu beiden Seiten .des Maschinenschlittens 26 sind '-Bearbeitung saggregate 34 bzw. 36 vorge=sehen. Sie umfassen einen Kopierschlitten 38, der auf- durch Stangen _ gebldete-IFi.hrixngem 40 senkrecht zur Bewegungsrichtung , des Maschinenschlittens -bewegbar ist. Deue- Kopiersolil.tten 38 werden über nicht n äher gezeigte Mittel mit 'Tastelementen 42 mit der Kopier.ä . schablone 28 in Berührung gehalten, und diese `fast elemente, sind, beispielsweise je. eils durch- eine in einem lagern -#üclz. 44 gelagerte Rolle 4.6. gebildet. Aug Fga 5 ist deutlich zu ersehen, dass die Tastelernente relativ. zueinander in verschiedenen Ebenen angeordnet sind, worauf im Zusammenhang . mit _ der Beschreibung, der Fig.7, 8 und 9 des näheren enge.- Zangen wird. Aua: - derrtKoperschlitten ist eine Einstellplatte 48 sowohl schwenkbar als auch verschiebbar und feststellbar angeordnet, die jeweils eine Antriebseinrichtung und im vorliegenden Beispiel vorzugsweise jeweils einen Elektromotor 50 trägt, q auf dessen Motorwelle 52 das Werkzeug, beispielsweise ein Sägeblatt 54-drehfest angeordnet :ist. Aus Pig. 6 ist ersehen... daso die Bearbei-'#:ungs-Aggregate in Längsrichtung der Maschine versetz; zueinander angeordnet und in Pährungen 56 relativ zueinander vers tellba.r vorgesehen sind. in-dem der auf dem 14#Iaschinenschlittcn 26 au-,Egespannte Ski zwischen den beid ek'lc `". @L?12rS#ü aggregaten hi neirc'_ntr anspoztiert vaird. erfo7_@..t; dessen: . Bearbeitung an dessen Längskanten; @wobei das aJr.s Ganzer; it 58 _beze? chnete Steuerende der Iopi.e@°schablcne 28 sicherstellt, dass dwe Skispitze, cI. h A da-s End, tliük de zxr Bearbeitung vorgesehenem Iülfe der s-che-Lb:::?C)r@ngen Werkzeuge ;e:C?@;'t wl.rd. Dieses Steuer. eiT.@f:' :.e.5.%! zwei übereinander befestigte AbhebeorgangG 60 und 62 aufs die: Abtas-ifl.äs"ncn 63 und (64. habero Diese Abhebeogane :ringen .in solchen Ebenen; dass sch jeweilseine der sich i.la unterschiedlichen Ebenen der= Dearbei.. tun @s wygrüga-e hefindl.cheAbta strollen an deren Abtas t- Fläche entlang bewegen kann. Aufgrund der in Längsrichtung des Maschinenschlittens versetzten Anordnung. der beiden Bearbeitungsaggregate wird zu Beginn des Bearbeitungsverfahrens zunächst das Bearbeitungsaggregat 34 die Bearbeitung aufnehmen, wobei dessen Abtastrolle an der Abtastfläche 64 (s.Fig.7) entlangbewegt und so, entsprechend der Darstellung gemäss fig.2, die Bearbeitung des Skie von der Skispitze her aufnehmen wird.. Nachfolgend wird dann das Bearbeitungsaggregat 36 die Bearbeitung der anderen Skilängskantenseite aufnehmen, indem es sich mit seiner Abtastrolle 46 an dex Abtastfläche 63 abrollt. Aus Fig.9 ist dabei zu ersehen, wie sich die Abtastrollen der einzelnen Aggregate zur Steuerung der letzteren: relativ zueinander bewegen können.

Claims (1)

1. PatentansErüohe: 1. Verfahren zur spänabhebenden, kopiergesteuerten Bearbeitung' von Werkstücken, vorzugsweise aus Halz9Küns-t@- Materialien gebildeten Verbundstoffen, bei dem mind:e stqns ein rotierendes Werkzeug relativ zum Werkstück oder umgekehrt in Varschubrichtung transportier-t-. wird und hei dem vorzugsweise r-as Werkzeug die Kopierbewegung ausführt,-dadurch gekennzeichnet, dass das parallel zur bearbeitenden Fläche Z14) eine Schnittkomponente aufweisende Werkzeug (12) mit ebner zu. einer Komponente parallel . zur bearbeitender Fläche verlaufenden :Drehrichtung angetrieben wird und dass das Werkzeug (12) mit seinen bearbeitenden Flächen länge der Projektion der zu bearbeitenden Fläche (7.4) in einer Ebene mit einer Komponente, oenkrecht zur Projektionsebene geführt wird Anspruch 1 9 gekennzeichnet durch eine Werkstückaufnahme (26j9 der mindestens an einer Längsseite ein das.Werkzeug (5q.) -tragendes Bearbeitungsaggregat (34) zugeordnet ist,. das in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer mit einer Kopierschablone (28) zügacnmenwirke.nden Abtastvorrichtung (42) senkrecht zu der entweder von der Werkstückaufnahme oder von dem Bealbeitungs Rggregat ausgeführten Vorschubbewegung steuerbar ist und, einen Spindelträger (50) aufweist, dessen das Werkzeug (54) aufnehmende Spindel (52) sich in der Horizontalen befindet. 3o Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, . dass die Werkzeugträgerspindel (52), vorzugsweise samt Spindeltrd.ger (50) ) aus der horizontalen Ebene heraus in vorbestimmte Schrägstellungen einstellbar istp . . o Einrichtung nach Anspruch- 2 oder 3., daduroh gekenn#= zeichnet, dass die Zage der Wert>zeugträgerspinde? (52) bzw. des Spindelttägers (50) in der.horzzpntalen Ebene. veränderbar ist. Einrichtung nach Anspruch 29 dadurch jeken-nzeichnet, dass der Spindelträger (50) des ßearb'citungsaggr^gates (34) universal schwenkbar ist. 6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden AnsprUche 2-dadurch gekennzeichnet, dass die Xppierschablone (28) in an.sich bekannter Weise am Schlitten (26), vorzugesweise unterhalb der Werkstückaufnahme)an geordnet :to 7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6r dadurch gekennzeichnet, dass dew Spindelträger (50) bzy. die Werkzeug-1(;rägerspirdel (52) höhenverstellbar ist. . id. I.nricht:,ig: nach eine! der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass. das (54) ein ä.'i_3.1 .1ich v't=:(,@ S1r:f:;ll einem (!er vÜ@!'hE'.@t'C:hcL.@`:':f:1 bis 7, dass das verschieden@z Säge-- L.i.nd/ :ist.-