DE1652707A1

DE1652707A1 - Zum Beispiel nach Art eines Bohrwerkes wirkende Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstuecken

Info

Publication number: DE1652707A1
Application number: DE19681652707
Authority: DE
Inventors: Hellmut Dipl-Ing Mueller
Original assignee: MUELLER HELLMUT DIPL -ING
Current assignee: MUELLER HELLMUT DIPL -ING
Priority date: 1963-09-09
Filing date: 1968-03-18
Publication date: 1971-04-01
Also published as: DE1477580A1

Description

"Z.B. nach Art eines Bohrwerkes wirkende Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken" Zusatz zu Patent ...(Patentanmeldung M 58 118 Tb/49a) Die Erfindung betrifft eine z.B. ,nach Art eines Bohrwerkes wirkende Vorrichtung zur Bearbeitung von perketüoken, die einen rechteckigen Rahmen, bestehend aus von einer Unterlage etwa senkrecht hochstehenden, parallel zueinander verlaufenden und einander gegenüberliegenden atänder- oder säulenartigen seitlichen Unterstützungselementen, und einem von diesen getragenen, zur Unterlage parallelen oberen tTnteratützungs- oder Versteifungselement, und ein Werkstück-Halterungselement zwischen den seitlichen Unterstützungselementen besitzt und bei welcher der z.B. als Bohrkopf ausgebildete Werkzeugträger entlang dem ihm zugeordneten Unterstützungselement in X- und Y-Koordinaten genau positionierbar ist. Eine ähnliche Anordnung ist bereits Gegenstand des Haupt-

die Aufgabe gestellt hat, eine Vorrichtung der hier in. Frage stehenden Art zu schaffen, die durch ihre Rahmenkonstruktion große Steifigkeit und Starrheit besitzt und an der Bearbeitungen mit einem Optimum an Universalität und größter Genauigkeit vorgenommen werden können.* In Weiterführung der oben geschilderten Gedanken besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung darin, die Anordnung so zu treffen, daß auch nach längerer Benutzung noch die denkbar größte Genauigkeit erzielt werden kann. Zu dem oben genannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen Vorrichtung-vorgeeehen, daß das dem Werkzeugträger zuge- ordnete linteretützungeelement(in Anmeldung X 58 118 die sogenannte Firmamentplatte) einerseits die Führungsflächen für den Werkzeugträger während dessen Bewegung beim Positionieren und andererseits die den Arbeitsdruck bzw. die Arbeitsmomente aufnehmende Abstützfläche für den sich in seiner jeweiligen Arbeitsstellung mit seiner dem Werkzeug abgewandten Seite in an sich bekannter Weise an dem ihm zugeordneten Unterstützungselement abstützenden Vierkzeugträger trägt, und daß die Abstützfläche und die Führungsflächen vollständig voneinander getrennt sind. Hierbei können z.B. die Führungsflächen für den Werkzeugträger oberhalb des Werkzeugs liegen, wobei vorzugsweise dem Werkzeugträger das obere Unterstützungselement zugeordnet ist, das als sogenannte Firmamentplatte ausgebildet ist und dessen an der Unterseite vorgesehene, der Unterlage und dem Werkzeugträger zugewandte ebene Fläche die Abstützfläche für den Werkzeugträger bildet. Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß bei größten Arbeitsdrücken und selbst nach längerer Benutzungsdauer die Positioniergenauigkeit den optimalen Wert beibehält, weil die Führungsflächen und die Abstützflächen voneinander getrennt-sind, so daß die Führungsflächen durch den beim Abstützen ausgeübten Druck nicht beschädigt oder abgenutzt werden können. Die seither bekannte Funktion eines Führungselementes, nämlich die Führung in einer bestimmten Richtung und die Aufnahme des Arbeitsdruckes wird erfindungsgemäß unterteilt, indem das Führungselement nur noch in einer bestimmten Richtung zu führen hat, während der Arbeitsdruck von einem anderen Element aufgenommen wird.
Hierbei fallen noch weitere Vorteile ins Gewicht, nämlich daß zum Positionieren nur kleine Massen (Werkzeugträger mit Schlitten) und auch nur gleiche, vom Werkstückgewicht unabhängige Massen bewegt werden müssen.
Da die Führungsflä`hen vorzugsweise oberhalb des Werkzeugs liegen, können sie durch Seifenwasser, Späne usw. nicht verschmutzt werden. Insgesamt ergibt sich hierbei eine geschlossene, stabile Rahmenkonstruktion, bei der auch bei

freier Durchfahrt zu gestalten, so daß zwischen den seitlichen Unterstützungselementen ein Transfer der Werkstücke möglich ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Masuhine gemäß der Erfindung in einer Ansicht

von vorn in schematischer Darstellung,

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht

und teilweise geschnitten und

Fig. 3 eine.den Erfindungsgegenstand darstellende

Einzelheit der Anordnung nach Fig. 1 und 2

in einer Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt.

Die in der Zeichnung(Fig. 1 u. Fig. 2) dargestellte Maschine kann nacn Art eines Bohrwerkes eingesetzt werden. Sie besitzt einen portalartig-rechteckigen Rahmen, der aus von einer Unterlage 1 etwa senkrecht hochstehenden seitlichen Ständern 2,3 und aus einem von diesen seitlichen Ständern getragenen oberen Unterstützungselement 4 besteht, das zur Unterlage 1 parallel ist und das die Gestalt einer sogenannten Firmamentplatte hat. Insgesamt ergibt sich also bei dieser Atasführungsform ein pressenartiger Aufbau. Es ist noch ein Werkstück-Halterungselement zwischen den seitlichen Unterstützungselementen vorgesehen, das bei den Ausführungsbeispielen gemäß der Zeichnung aus Wendespannern 5, 5a besteht, die in der Höhe verstellbar sind und eine vielseitige Bearbeitung möglich machen.

Der Werkzeugträger 7 ist entlang der ihm zugeordneten Pirmamentplatte 4 in X- und Y-Koordinaten genau positionierbar, d.h. in Y-Aohee bewegt er sich im Schlitten 6 und in X-Aohne bewegt sich der mit dem Werkzeugträger 7 verbundene Schlitten 6 entlang den von der Firmamentplatte angebrachten Führungselementen.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung trägt das dem Werkzeugträger zugeordnete Unterstützungselement 4 einerseits die Führungsflächen für den Schlitten 6, während dessen Bewegung beim Positionieren und andererseits die von den Führungsflächen vollständig getrennte, den Arbeitsdruck bzw. die Arbeitsmomente aufnehmende Abstützfläche für den sich in seiner jeweiligen Arbeitsstellung an seiner dem Werkzeug abgewandten Seite in an sich bekannter Weise an dem ihm zugeordneten Unterstützungselement (Firmamentplatte 4) abstützenden Werkzeugträger 7. Die Unterseite der Firmamentplatte, d.h. die der Unterlage und dem Werkzeugträger zugewandte ebene Fläche stellt hierbei die Abstützfläche für den Werkzeugträger dar, der sich an ihr genau in Verlängerung der Achse der zu dem entsprechenden Zeitpunkt im Einsatz befinlichen Werkzeugspindel abstützt. Dies ist z.B. aus Fig. 3 zu erkennen, in der die Unterseite der Pirmamentplatte 4 mit 8 bezeichnet ist. Die Führungsflächen für die X-Achse hingegen sind an mit der Firmamentplatte vor-

Mrungselementen 11 vorgesehen. 39 ergibt eich also eindeutigy daß die Führungsfläjhen an den Elementen 9 und 11 von der Abstützfläche 8 für den Werkzeugträger vollständig getrennt sind, wobei bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel diese Führungsfläuhen

einen Getriebekasten 12 verbunden. Der Getriebekasten 12 ist unmittelbar den Führungselementen 11 zugeordnet.
Der Werkzeugträger 7 ist an Getriebekasten 12 an Führungsbolzen 13 so aufgehängt, daß er sich Getriebekasten nur in Pfeilrichtung 14 um wenige Hundertstel-mm hin und her bewegen kann, eine Bewegung in einer anderen Richtung jedoch verhindert wird. Zum Festhalten des Werkzeugträgers an der Firmamentplatte dient der mit ihm fest verbundene Elektromagnet 15 _ .(oder eine Gruppe von solchen Elektromagneten), der an der der Firmamentplatte zugewandten Seite des Werkzeugträgers vorgesehen ist bzw. sind.3n der endgültigen Position wird der Werkzeugträger an der Firmamentplatte annähernd zentrisch über der Werkzeugspindel festgeklemmt, wobei in diesem Falle die Führungsfläuhen der Führungselemente 9 und 11 vom Arbeitsdruck entlastet sind. Dadurch, daß die Magnete den werkzeugträger so an der Firmamentplatte festklemmen, daß dieser sich in Richtung des Arbeitsdruckes unmittelbar oberhalb der Werkzeugspindel abstützt, ist der kürzeste Kraftfluß gewährleistet, er geht z.B. auch nicht über die Führungen.
Man kann evtl: auch auf den Magneten verzichten, z.B. wenn der Arbeitsdruck wesentlich größer als das ,Gewicht des Werkzeugträgers ist und somit bewirkt, daß der Werkzeugträger sich unter seinem Einfluß mit Sicherheit an der Firmamentplatte anlegt.
Für leichte Fräsarbeiten, bei denen nur geringe Drücke in senkrechte Richtung aufzunehmen sind, kann man mittels der Muttern '!6 (Fig. 3) den Werkzeugträger 7 mit dem Getriebekasten 12 starr verbinden, so daß eine Relativbewegung in senkrechter Richtung ausgeschlossen ist und der Magnet den Werkzeugträger nicht mehr an die Firmamentplatte anziehen kann, sondern lediglich noch die Funktion der Gewichtsverringerung ausübt. Normalerweise dienen diese Mutfern zum Einstellen des Zuftspaltes zwischen Magnet und Firmamentplatte beim Positionieren.
Um auch die Abstützflächen zu schützen, und eine lange Ibensdauer bei gleichbleibender hoher Genauigkeit zu gewährleisten, z.B. wenn man den Magneten auch zum Bremsen verwenden will, wobei in einem solchen Falle die Gefahr des Fressens der Flächen besteht, kann man die Abstützfläche am Werkzeugträger bzw. an dem mit ihm verbundenen Magneten oder an der Firmamentplatte mit einer z.B. durch Aufspritzen aufgebrachten Schicht aus hartem Werkstoff, z.B. Molybdän, oder auch aus einem elastischen Stoff, z.B. aus dem unter dem Handelsnamen "Teflon" bekannten Kunststoff überziehen. Man kann weiterhin an der der Firmamentplatte zugewandten Seite des Werkzeugträgers Abstreifleisten, z.B. aus Gummi, Filz od.dgl. vorsehen, die an der Firmamentplatte anliegen und schräg zu den Koordinatenachsen verlaufen. Diese Abstreifleisten dienen dazu, die Abstützfläc;hen von Verschmutzungen rein zu halten, ihr schräger Verlauf ermöglicht es, Nuten zu überbrücken, die in Richtung-der Koordinatenachsen verlaufen.

Claims

A n s p r ü c h e 1 _ Z.B. nach Art eines Bohrwerkes wirkende Vorrichtung zum. Bearbeiten von Werkstücken nach Patent ...(Patentanmeldung M 58 118 Ib/¢ga), die einen rechteckigen Rahmen, bestehend aus von einer Unterlage etwa senkrecht hochstehenden, parallel zueinander verlaufenden und einander gegenüberliegenden ständer- oder säulenartigen seitlichen Unterstützungselementen und aus einem von diesen getragenen, zur Unterlage parallelen oberen Unterstützungs- oder Versteifungselement, und ein igerkstüok-Halterungselement zwischen den seitlichen tTZiterstützungselementen besitzt und bei welcher der z.B. als BDhrkopf ausgebildete Werkzeugträger entlang dem ihm zugeordneten Unterstützungselement in X- und Y-Koordinaten genau positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Werkzeugträger zugeordnete Unterstützungselement einerseits die Führungsflächen für den Werkzeugträger während dessen Bewegung beim Positionieren und andererseits die den Arbeitsdruck bzw. die Arbeitsmomente aufnehmende Abstützfläche für den sich in seiner jeweiligen Arbeitsstellung mit seiner dem Werkzeug abgewandten leite in an sieh bekannter Weise an dem ihm zugeordneten Unterstützungeelement abstützenden Werkzeugträger trägt und daß die Abstützflä,she und die Führungsflächen vollständig voneinander getrennt sind.
2. Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflä"hen für den Werkzeugträger oberhalb des Werkzeugs liegen.
3. Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Werkzeugträger das obere Unterstützungselement zugeordnet ist, das als sogenannte Firmamentplatte ausgebildet ist und dessen an der Unterseite vorgesehene, der Unterlage und dem Werkzeugträger zugewandte ebene Fläche die Abstützfläc:he für den Werkzeugträger bildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen an gegenüber der Firmamentplatte unabhängige, separate Teile darstellenden Führungselementen vorgesehen sind, die mit der Firmamentplatte verbunden sind. 5. "Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger sich am zugeordneten Unterstützungselement in Verlängerung der Achse der zu dem entsprechenden Zeitpunkt in Einsatz befindlichen Werkzeugspindel abstützt. 6. Vorrichtung zum. Bearbeiten von Werkstücken näch einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Firmamentplatte eine Gruppe von Führungselementen in der einen Koordinatenrichtung verschiebbar geführt ist, an welcher Gruppe von Führungselementen eine zweite Gruppe von Führungselementen in der zweiten Koordinatenrichtung verschiebbar geführt ist, an welcher der Werkzeugträger in Richtung rechtwinklig zur Firmamentplatte auf diese zu und von dieser weg hin und her geführt ist. 7. Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken nach .Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger mit den ihm unmittelbar zugeordneten Führungselementen so verbunden ist, daß, eine Relativbewegung in senkrechter Richtung zwischen der, Werkzeugträger und dem Führungselement möglich, eine Bewegung in anderer Richtung jedoch nicht möglich isst. B. Vorrichtung zum Bearbeiten von Werks-bücken nach Anspruch 6 oder 7, da?_-tzrch gekennzeichnet, daß zum Festhalten des Werkzeugträgers an der Firmamentplatte ein Blektromagnet oder eine Gruppe von Elektromagneten an der der Firmamentplatte zugewandten Seite des Werkzeugträgers vorgesehen ist bzw. sind. 9. Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger mit den ihm unmittelbar zugeordneten Führungselementen. z.B. durch Verschrauben starr verbunden werden kann. 10. Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützsläche am Werkzeugträger und/oder an der Firmamentplatte mit einer z.B. durch Aufspritzen aufgeb,#acht^n Schicht aus hartem Werkstoff, z.B. Molybdän, oder auch aus einem elastischen Stoff, z.B. aus dem unter dem Handelsnamen "Teflon" bekannter Kunststoff überzogen-ist.