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Werkzeugmaschine Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit
einer Führung zur Aufnahme eines Werkzeughalters oder eines Werkzeuges. Jie befaßt
sich besonders mit einem System, das die Verwendung von " voreingör ichteten" Werkzeugen
ermöglicht, d.h. von Werkzetigen, die abseits der Dre_(ibank genau eingerichtet
worden sind und sich dann so an der ;"7erli:zeugmasehine befestigen lassen, daß
sie ol-ine weitere Richtarbeiten eine vorbestimmte Stellung ein-. nehnen.
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In der britischen Patentschrift Nr. 921 602 sowie in der eigenen schwebenden
Anmeldung J 31795 wird eine .Anordnung besc@irieben, mit deren Hilfe Werkzeuge
in einem Werkzeughalter voreingerichtet werden können, der dann seinerseits kraftschlüssig
und genau in einer bekannten Stellung mit einem Befestigungsblock an einer Werkzeugmaschine
oder direkt mit der Werkzeugmaschine verhiulden wird. Dadurch ist dann das Werkzeug
relativ zu
z. B. der Mittellinie der 3ponneinric:ntung angeordnet
und ohne weiteres Einrichten an der Werkzeugmaschine für den @toeitsgang fertig.
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Obwohl dieses Sstem u.a. sehr erfclgreic'i zum Voreinrictiten von
Werkzeugen an Revolverdrehbänken angewandt wird, nimmt der notwendige Befestigungsblock
zwischen dem Werkzeug und der Werkzeugmaschine einen wertvollen Raum weg, der entweder
die Aufnahmefähigkeit der Maschine beahränkt und/oder die freie Bewegung der Späne
behindern kann.
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Ein weiterer Nachteil tritt auf, falls die Befestigung an der Werkzeugmaschine
für einige Werkzeuge benutzt wird, die in eine Richtung arbeiten, wehrend andere
Werhzeuge befestig-u'-werden müssen, die in die entgegengesetzte Richtung arr)eiten.
Dieses hat im 1o,11 einer Revclverdretibank weder "r:i Kreuzschlitten noch am Revolverkopf
irgendwelche größeren @suswiraun@`-i@. Jedoccim Fall einer Mehrspinde-? drehbank,
wo die Werkzeuge sc, -.r.Lgecrlne-t sind, daß sie je nackt der Drehricht#ung der
äpindeln entweder in die eine oder die andere Ric.tung aroeitEn könnei_, und sp..:..iabhebende
Werkzeuge benutzt werden, ist ein "umkehrb-.ee s" -'efestigungsteil notwendig, so
daß die seitliche ',3ci-Lneickre.ft in beiden Richtungen durch eine feste Kante
an der Befestigungseinrichtung der Werkzeugmaschine aufgenommen Ird.
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Mit der Erfindung soll nunmehr eine Werkzeug.ri@schine geschaffen
werden, an deren WerkzeugaufnänmefÜhrung vcrein,gerichtete Werkzeuge bzw. Werkzeughalter
ohne die vorgenannten Nachteile
befestigt-werden können. Dieses
Ziel erreicht die Erfindung cindurch, daß die Führung eine Schwalbenscllwanzführung
ist, deren Scüwalben:schwanz zwei feste Bezugs-kanten oder -flächen ha:t und .:
ochineilseitig in einer oder mehreren Werkzeugstationen angecsrdnet ist, tr@ifireiic1
das 4erkzeug bzw. der Werkzeughalter mit einer ei2Lsprc-cireiiczen zur äcliwalbensctiwanznu-@
gehörenden Bezugskante c.cier -seine versehen und mit dieser. Bezugskante oder -sehe
entweder. gegen die eine oder die andere 3ezuLrslc,inte oder -fliche des #',efiwa.lbenscfiwailzes
mit genauer Einstellung klemmbar ist. Das Werkzeug bzw. vier Werkzeughalter besitzt
dabei verzugsweise a1.- zweite Nut eine bewegliche Kante, mit der der äciiral.benscüw":ii:a
gegen die feste 1*utkante anpressbar ist.
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Der Vorsc,il-^.ig der Erfinduntermöglicht es, das Merkzeug cüer den
Werl-.zeur;::#:-1_ter schnell unfi einfaali in cEV richtigen zAellung in 3e;,lig
auf das m bearbeitende WerKstück an der .:,:;cllne fin::uliri;i`en. Mit Hilfe vier
einen beweglichen Kante der @:c:<@@albeil3C!@fl`_ilznlit kann man das
Werkzeug bzw. den Wericzeugll.i.,.ter mit ausreicrtender Sicherheit festklemmen.
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Eine . c rteiL=afte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß an
dem Scawalbenschwanz zur genauen Ausric:itung wjllrend der Befestigung an der rierkzeugmasci_i.iie
nusfluctitungseinrichtungen angec rollet sind. D-bei bestellen die xasfluciitungseinrici..tungeii
vorzugsreise c.us einer Anzah-L ven Exzentern, die am Scliwr:lber.-sc;lwa.nz drelib-r
1).--festigt sind uili an einer Seitenkanu eines i,2 der werkyeagmascziü:L eingear;:1-
i ueteii bc:,-litzes ailiegen.
Die Exzenter stellen einmal sicher,
daß der Schwalbenschwanz genau ausgefluchtet wird, zum anderen bewirken sie, daß
nach dem Ausfluchten der Schwalbenscnwanz mit ausreichender Sicherheit in dem Schlitz
festgeklemmt werden kann.
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Werden ßevolveri#:öpfe oder ihnliche Werkzeuge mit den erfinaungsgemäßen
Schwalbenschwanzführungen ausgestattet, so werden die Führungen vorzugsweise an
jeder Seite des Revolverhopfes eingearbeitet und so @3,zigeorctnc-t, claß sie den
g-leicllen libstand zu den Bezugsparametern der Werkzeugmasctine'
wie z.B. der IYlittellinie der Spinde-i h, ben, so daß ein Werkzeughalter in irgendeiner
Stellung befestigt werden kann. Falls mehrere ;Werkzeugmaschinen auf dieses System
umgestellt sind, können-die Werkzeuge nicht nur zwischen den einzelnen Werkzeugstationen.
einer I-;aschine, sondeinauch unter den Haschinen selbst ausgetauscht werden.
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Wenn: das Werkzeug voreingericl-tet ist, wird es in eine Schwalbeiictiwanzfi?hruilg
an einem ;ierkzeugm-> schine eingeschoben, und gleitet in dieser Führung 'bis zu
einem Anschlag. Solch ein Anschlag ist in der britischen ES (Anm.Nr. 41321/66)
des
Anmelders beschrieben.
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Um die erforderliche Genaui@'c_-eit zu erreichen, wird die Veryzeugmaschine
gem#Iß dem Verfahren bearbeitet, wie es in aer britischen PS (Anm.-1,1r.
41321/r;( ) beschrieben wird.
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Tlit der ErfL ndung soll ferner ei.--a Verfahren gescu äffen werden,
mit dem herkömmlich ausgebildete Werkzeugmaschinen so umgestellt werden können,
daß an ihnen voreingerichtete Werkzeuge befestigbar sind. Dieses Ziel erreicht aie
Erfindung
dadurch, daß in eine das Werkzeug tragende Fläche eine
Vertiefung eingearbeitet wird und ein Sc:nwalbenschwanz so in der Vertiefung befestigt
wird, daß er in einem vorherbestimmten. Abstand zu bekannten Parametern der Werkzeugmaschine,
wie der Mittellinie der Sp"tnneinrichtung oder im Falle einer Mehrspindeldrehbank
der Hauptmittellinie der Spindel, steht.
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Weitere Vorteile Lund Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend
.in Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei stellen
dar: Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kreuzschlittens
einer Uerkzeugmaschine, fig. 2 eine Endansicht eines Teiles eines erfindungsgemäß
ausgebildeten Drehkopfes einer Mehrspindeldrehbank, Fig. 3a, b, c verschiedene Fertigungsstufen
bei der Umstellung einer herkömmlich ausgebildeten Drehbank auf die erfindungsgemäße
Ausbildung. Im Beispiel gemäß Fig. 1 .ist ein Werkzeug 10 (strichpunktierte Linienführung)
mittels eines Werkzeughalters 14 an dem Kreuzschlitten 12 einer Werkzeugmaschine
befestigt. Das Werkzeug ist dabei in einer vorherbestimmten Stellung außerhalb der
Maschine eingerichtet, und zwar entweder durch Befestigen des Halters an einem Musterkreuzschlitten
oder an einer speziellen Befestigungseinrichtung (wie sie z.B. in der eigenen schwebenden
Anmeldung M 71 473 beschrieben ist).
Die Stellung des Werkzeuges
10 in dem derkzeughalter 14 ist bestimmt durch einen Unterlegkeil 16, der durch
eine in einer Säule 20 geführte Schraube 1 8 verstellbar ist und die Höhe des Werkzeuges
10 einstellt, sowie durch einen Schraubanschlag 22! der ebenfalls in der Säule 20
geführt ist. Nachdem das Werkzeug 10 durch Messen seiner Entfernung von zwei oder
drei bekannten Bezugs-ebehen (z.B. die untere Fläche des Halters 32, eine Kante
des Schwalbenschwanzes und ein Endanschlag) in. seiner genauen Stellung eingerichtet
ist, wird es durch zwei Spannschrauben 24 festgeklemmt, welche gegen eine an dem
Werkzeug 10 anliegende Unterlegplatte 26 drücken.
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Wenn der Werkzeughalter 14 an dem Kreuzschlitten 12 befestigt worden
ist, stehen die Bezugsflächen an dem Werkzeughalter in einem bekannten, definierten
Abstand zu den Bezugsflächen an dem Kreuzschlitten, welche wiederum in einem bekannten,
definierten Abstand zu den Parametern der Werkzeugmaschine stehen, wie z."B. der
entsprechenden Mittellinie des Spannfutters oder der Hauptmittellinie der Spindel
einer Mehrspindeldrehbank und der Schneidlinie oder der Ebene des Spannfutters bzw.
der Öpindeltrommel. Dadurch steht das Werkzeug in einem vorherbestimmten Abstand
zu diesen Parametern und damit zu einem Werkstück .in dem Spannfutter.
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Der Werkzeughalter 14 wird an dem Kreuzschlitten 12 kraftr schlüssig
durch eine Schwalbenschwanzverbindung befestigt, deren Schwalbenschwanz 28 permanent
an dem Kreuzschlitten befestigt ist (was noch später in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben
wird) und .deren Schwalbensohwanznut an dem Werkzeughalter angebracht ist.
Die
Schwalbenschwanznut der Schwalbensehiranzführung ist einerseits gebildet durch einen
in die untere Fläche 32 des -Werkzeughalters eingesetzten, gehärteten Einsatz 30,
der so ausgebildet ist, daß er an einer Seite des Schwalbenschwanzes 28 anliegt,
und andererseits durch ein Klemmstück in Form eines Bolzens 34 mit einem Kopf 36,
dessen eine Seite eine geneigte Fläche besitzt, die an der anderen Seite des Schwalbenschwanzes
2aniiegt. Wenn der Bolzen 34 angezogen ist, drückt er somit die untere Fläche 32
des Werkzeughalters gegen die Fläche 38 des Kreuzschlittens, wobei zusätzlich der
Einsatz 30 gegen,die andere Seite des-Schwalbenschwanzes 28 gepreßt wird.
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im die Voreinrichtung des Werkzeuges in dem Werkzeughalter zu ermöglichen,
so daß es nach dem Befestigen an der Werkzeugmaschine eine vorbestimmte Stellung
innerhalb einer Toleranz von 0,005 mm einnimmt, sind die Fläche 38 des Kreuzschlittens,_die
Fläche 32 des Werkzeughalters und beide Schrägflächen- des Schwalbenschwanzes 28
sehr genau gearbeitet, so daß sie Festkanten oder -flächen bilden, die als Bezugsebenen
wirken.. Die Einstellung in Längsrichtung der Führung wird durch Verstellen eines
Endanschlages erreicht, der gegen einen der Köpfe anschlägt, die in Fig. 3c dargestellt
sind.
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In Fig. 2 ist das (wiederum strichpunktiert dargestellte) voreingerichtete
Werkzeug 10 mittels eines Werkzeughalters 14 an einet Revolverschlitten 50 einer
Mehrspindeldrehbank befestigt-. Das Werkzeug 10 ist so angeordnet, daß es
ein Werkstück bearbeitet, das sich an einer Spindel dreht, deren Mittellinie mit
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bezeichnet ist. Der Revolverschlitten 50 ist durch den Zusatz
eines Schwalbenschwanzes 28, der in einer Schwalbenschwanznut an dem Werkzeughalter
14 aufgenommen wird, .zur Voreinrichtung des Werkzeuges geeignet gemacht. Der Werkzeughalter
14ist somit an :dem Revolverschlitten 50 ähnlich wie der Werkzeughalter 14 an dem
Kreuzschlitten 12 befestigt.
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Fig. 3 a zeigt eine konventionelle Werkzeugbefestigung an einem Kreuzschlitten
oder einem Revolverschlitten in Form von zwei .Schlitzen 60 mit hinterschnittenen
Kanten 62 boa44". Um den Kreuzschlitten oder den Revolverschlitten zur Voreinrichtung
des Werkzeuges herzurichten, wird das (dichtschraffierte) Mittelteil 64, das die
zwei Schlitze 60 trennt, durch maschinelle Bearbeitung entfernt und gleichzeitig
eine genaue Vertiefung 66 einge. arbeitet. Die Grundfläche des Schwalbenschwanzes
28 wird dann in die Vertiefung 66 eingesetzt, wobei zwischen den Seitenflächen des
Schwalbenschwanzes und den Seitenflächen der Vertiefung 66 etwas Spiel bleibt. Der
Schwalbenschwanz 28 wird dann in einem vorherbestimmten Abstand relativ zu einer
vorherbestimmten Linie oder Ebene befestigt, wie.z.D. der Mittellinie der Spanneinrichtung
oder der Hauptmittellinie der Spindeln im Falle einer Mehrspindeldrehbank. Die genaue
Einstellung wird dabei durch verschiedene Paare veh Exzentern 68 erreicht, die über
die ganze ränge des Schwaibeneehwanzes 28 verteilt sind, wobei je ein Exzenter eines
Paares auf einer Seite des Schwalbenschwanzes angeordnet ist.
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Wenn der Schwalbenschwanz 28 seine genaue Stellung erhalten hat, werden
die Exzenter durch Madenschrauben 69 festgespannt und der
Schwalbenschwanz
an dem Kreuzschlitten des Revolverschlittens festgebolzt.
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In Abständen von ca. 25 mm sind an der Unterseite des So#:walbenschwanzes
Anschläge 70 angeordnet, und zwar vorzugsweise in einer Ausnehmung 72. Gegen äie
Anschläge 70 stößt eine Zunge 74, die zur Längseinstellung an einem Schraubengewinde
76 befestigt ist, das an dem Werkzeughalter angebracht ist und die Einstellung des
Werkzeughalters entlang der Schwalbenschwanzführung bewirkt. Die Stellungen können
vorteilhaft auf einige bekannte Ebenen bezogen werden, wie z.D. die Abschlußlinie
der Spannvorrichtung oder der Trommel. Die Anschläge sind 3n der britischen PS (Anm.-Nr.
41321/66) des Aasmelders genauer beschrieben.