DE1752194C - Einrichtung zur stufenlosen Verstellung des Spindelsturzes an Fräsmaschinen od. dgl - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur stufeniosen Verstellung des Spindelsturzes in einer Ebene an Fräsmaschinen od. dgl.

Bei der Bearbeitung von ebenen Flächen durch Fräsen mit Messerköpfen, durch Schleifen mit Topfscheiben od. dgl., ist es zur Erzielung optimaler Oberflächengüten erforderlich, der Werkzeugspindel einen geringen Sturz zu geben, d. h. die Spindelachse nicht genau senkrecht zur Werkstückoberfläche anzuordnen. Um bei unterschiedlichen Ansprüchen bezüglich Welligkeit und Rauhigkeit der Werkstückoberfläche, unterschiedlichen Werkstoffen usw. stets unter günstigsten Bedingungen arbeiten zu können, um bei einander entgegengesetzten Vorschubrichtungen gleiche Arbeitsergebnisse zu erzielen und um mit der Werkzeugspindel auch bohren zu können — wobei kein Spindelsturz vorhanden sein darf — ist es wünschenswert, den Spindelsturz verstellen oder beseitigen zu können.

Hierzu sind Möglichkeiten bekannt, die Pinole, in welcher die Werkzeugspindel gelagert ist und mit deren Hilfe die Spindel in axialer Richtung verschoben werden kann, gegenüber ihrem Support neigbar anzuordnen. Es werden dazu verdrehbare Exzenterbüchsen (deutsche Auslegeschrift 1 256 998), tangential am Pinolenumfang angeordnete, gegeneinander verstellbare Klcmmbüchsenpaare (deutsche Patentschrift 1 154 694) od. dgl. angeordnet. Derartige Vorrichtungen ermöglichen es zwar, einen Spindelsturz in beliebiger Richtung einzustellen, sie sind aber konstruktiv und fertigungstechnisch «ehr aufwendig. Das gilt insbesondere dann, wenn für hohe Bearbeitungsgenauigkeiten eine sehr starre Lagerung und Abstützung der Spindel erforderlich ist. Außerdem isa zur SturzversteUung die Betätigung bzw. Verstellung mehrerer Elemente nötig, wodurch die genaue Einstellung auf einen gewünschten Wert — z.B. vor Umkehr der Vorschubrichtung — viel Zeit kostet.

Bei Langfräsmaschinen, bei denen normalerweise eine Sturzeinstellung in der Hauptvorschubncntung, d. h. in der Bewegungsrichtung des Maschinentisches ausreichend ist, ist es bekannt, den Sturz durch Kippen des gesamten Supports auf seinem Träger — wie Querbalken oder Seitenständer — einzustellen. Hierzu wurde vorgeschlagen, die Supportführung als Teil einer Kreiszylinderfläche auszubilden und entsprechende Einsteilmittel vorzusehen (deutsche Patentschrift 1050 635). Die Herstellung derartiger Führungen mit hinreichender Genauigkeit ist jedoch insbesondere bei gioßcn Maschinen sehr teuer. Außerdem ist es nach jeder Verstellung des Sturzes notwendig, das Führungsspiel an der zur Zylinderfläche radialen Führungsfläche neu einzustellen, was mühsam is*, und viel Zeit kostet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand eine schnell und einfach betätigbare Einrichtung zur stufenlosen Verstellung des Spindclsturzes in einer Ebene zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einrichtung zur stufenlosen Verstellung des Spindelsturzes in einer Ebene bei Fräsmaschinen od. dgl., bei weichen ein die Spindel tragender Support an zwei zueinander parallel und im Abstand verlaufenden Führungsleisten eines Querbalkens, Seitenständers od. dgl. geführt ist, dadurch gelöst, daß zwischen einer der beiden Führungsleisten und zwei beidseitig dieser Führungsleisten angeordneten, zueinander parallelen, gegen die Längsrichtung der Führungsleiste geneigten Flächen des Supports zwei Keilleisten gemeinsam gegenüber dem Support verstellbar sind. Für eine einfache, jedoch genaue und spielfreie gemeinsame Verstellung der beiden Keilleisten schlägt die Erfindung weiter ein beide Keilleisten über die Leiste hinweg verbindendes Joch vor, welches gegenüber dem Support mit Hilfe einer Gewindespindel, Schraube od. dgl. verstellbar ist. Insbesondere bei großen oder numerisch gesteuerten Maschinen ist es zur Bedienungserleichterung vorteilhaft, nach einem weiteren Vorschlag eine motorische Verstellung der Keilleisten vorzusehen. Hierzu können allgemein bekannte Mittel, wie von Elektro- oder Druckmittelmotoren angetriebene Getriebe od. dgl., bei numerischer Steuerung Schrittmotoren od. dgl. verwendet werden. Um das Führungsspiel des Supports auf seiner Führung bequem und ohne zusätzliche Elemente einstellen zu können, schlägt die Erfindung weiter vor, daß eine der Keilleisten gegenüber der anderen gesondert verstellbar ist. Schließlich wird vorgeschlagen, zur leichteren Einstellung der Spindel auf einen bestimmten Sturz ohne besondere Kontrollmessung eine der Keilleisten mit einer in Einheiten der Sturzverstellung — z. B. 0,01 mm/m, d. h. Tangens des Neigungswinkels — geeichten Skala zu versehen.

Die Erfindung ermöglicht mit geringem Aufwand und niedrigen Kosten eine stufenlose Verstellung des Spindelsturzes, deren Betätigung nur wenig Zeit erfordert und das eingestellte Führungsspiel zwischen Support und Querbalken od. dgl. nicht verändert. Da-

bei wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß für Largfrüsmaschinen od. dgl- normalerweise die Verstellung des Sturzes in einer Ebene ausreicht und daß die für eine Sturzverstellung benötigte Winkeländerung so gering ist, daß das Kippen des gesamten Supports um eine der seiner Abstützung dienenden Leisten — wie Führungsleisten des Querbalkens, Seitenständers od. dgl. — praktisch ohne Nachteil ist.

Es ist eine Vorrichtung zur Korrektur der Winkellage von um eine waagerechte Achse schwenkbar miteinander verbundenen schweren Werkzeugmaschinenteilen bekanntgeworden, bei welcher für die Korrektureinstellung auch die Verwendung von Doppelkeilen vorgeschlagen wurde. Bei dieser Vorrichtung ist mit Abstand von der Schwenkachse in einer kreisrunden Ausnehmung des einen Maschinenteils eine kreisrunde Scheibe mit einer Flachführung gelagert, die sich über zwei einzeln längsverschiebbar angeordnete Keile, deren dünneres Ende jeweils dem dickeren Ende des anderen Keiles gegenüberliegt, am %o anderen Maschinenteil abstützt (deutsche Patentschrift 1 196 474). Diese Vorrichtung ist jedoch für die Sturzvers'ellung von Werkzeugspindeln ungeeignet. Einerseits würde die Anordnung einer Schwenkachse an einem Frässupport od. dgl., der an einem as Querbalken oder Seitenständer verschiebbar ist, erheblichen zusätzlichen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand erfordern, andererseits benötigt die voneinander unabhängige Verstellung der beiden Keile für eine zwischen zwei Arbeitsgängen durchzuführende Sturzverstellung zu viel Zeit, zumal bei einem verschiebbaren Support mit der Verstellung der Keile auch das eingestellte Führungsspiel verändert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den F i g. 1 bis 7 schematisch dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 Frässupport und Querbalken einer Portalfräsmaschine in Seitenansicht,

F i g. 2 eine Vorderansicht,

F i g. 3 die Einzelheit X der F i g. 1 in vergrößerter Darstellung,

F i g. 4 die Vorderansicht zu F i g. 3,

Fig. 5 einen Schnitt nach der SchnittlinieA-B der Fig. 2,

F i g. 6 einen Schnitt nach der Schnittlinie C-D der F i μ. 3,

F i g. 7 einen Schnitt nach der Schnittlinie E-F der Fig. 3.

Am Querbalken 1 einer Langfräsmaschine ist der Frässupport 2 an Führungsleisten 3, 4 verschiebbar geführt. Die Führungsleiste 3 weist Führungsflächen 5,6 zur Aufnahme horizontaler Kraftkomponenten, die Führungsleiste 4 Führungsflächen 7, 8 zur Aufnahme horizontaler Kraftkomponenten und Führungsflächen 9, 10 zur Aufnahme vertikaler Kraftkomponenten auf. Im Frässupport 2 ist die Werkzeugspindel 11 zur Aufnahme des Messerkopfes 12 mit senkrechter Achse 13 drehbar gelagert. Die Führung des Frässupportes 2 an den Führungsflächen 7, 8, 9, 10 der Führungsleiste 4 erfolgt in üblieher Weise. Zur Führung des Frässupportes 2 an den Führungsflächen 5, 6 der Führungsleiste 3 sind Keilleisten 14, 15 vorgesehen. Die Keilleiste 14 liegt mit ihrer gegenüber der Führungsleiste 3 geneigten Keilfläche an einer entsprechenden Gegenfläche 16 des Frässupportes 2 an. Die gegen die Führungsleiste 3 geneigte Keilfläche der Keilleiste 15 Hegt an einer zur Gegenfläche 16 parallelen Gegenfläche 17 einer Deckleiste 18 an, welche mit dem Frässupport 2 verschraubt ist. Das dicke Ende der Keillekte 14 ist mit einem Endstück 19 verseheu, welches zwei zur Führungsleiste 3 parallele Flächen besitzt (F i g. 7). In dem Bereich am dicken Ende der Keilleiste 14, welche die Seitenfläche des Frässupports 2 durchdringt, ist eine Stricheinteilung 20 angebracht (Fig. 4). Der Strichabstand entspricht den Einheiten der Sturzverstellung, beispielsweise bei einer Keilneigung der Keilleisten 14, 15 von 1:100 und einem Abstand der Führungsflächen S, 7 von 1000 mm beträgt der Strichabstand 1 mm, was einer Sturzverstellung von 0,01 mm/m entspricht Das dünne Ende der Keilleiste 15 ist mit einem hakenförmigen Ansatz 21 versehen. Ein U-förmiges Joch 22, welches die Führungsleiste 3 oben umgreift, weist einen langen Schenkel 23 und einen kurzen gegenüber dem übrigen Joch nach der dem Frässupport 2 abgekehrten Seite vorspringenden kurzen Schenkel 24 auf. Das Endstück 19 der Keilleiste 14 ist mit dem langen Schenkel 23 des Joches 22 durch Schrauben 25 und Stifte 26 starr verbunden. In den hakenförmigen Ansatz 2 t der Keilleiste 15 ist ein Gewindestift 27 eingeschraubt und durch einen Stift 28 gegen Drehung gesichei: Der Gewindestift 27 durchdringt eine Bohrung 29 des kurzen Schenkels 24 des Joches 22. Zwei auf ein Feingewinde des Gewindestiftes 27 aufgeschraubte Muttern 30, 31 dienen zur Justierung der Lage des Gewindestiftes 27 und damit der Keilleiste 15 gegenüber dem Joch 22. Das Mittelstück des Joches hat eine zur Führungsleiste 3 des Querbalkens 1 parallele Bohrung 32, die von einem in den Frässupport 2 eingeschraubten und durch einen Zylinderstift 33 gegen Drehung gesicherten, mit Feingewinde versehenen Gewindebolzen 34 durchdrungen wird. Zwei Muttern 35. 36 dienen zur Einstellung des Joches 22 und damit der Keilleisten 14,15 gegenüber dem Frässupport 2.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende: Das für die Verschiebung des Frässupports 2 am Querbalken 1 an den Führungsflächen 5,6 benötigte Führungsspiel wird dadurch eingestellt, daß die Keilleiste 15 gegenüber der Keilleiste 14 durch entsprechendes Verstellen der Muttern 30, 31 auf dem Gewindestift 27 verschoben wird. Die Verstellung des Spindelsturzes gegenüber der in F i g. 4 dargestellten O-Lage, in welcher die Achse 13 der Werkzeugspindel 11 genau senkrecht steht, wird dadurch bewirkt, daß das Joch 22 und mit ihm beide Keilleisten 14, 15 durch entsprechendes Verstellen der Muttern 35, 36 auf dem Gewindebolzen 34 verschoben wird. Die Einstellung auf den gewünschten Spindelsturz erfolgt nach der Stricheinteilung 20. Beispielsweise durch Verschiebung des Joches 22 zum Frässupport 2 hin wird der Frässupport 2 an den Führungsflächen 7, 8 geringfügig entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, wodurch die Achse 13 der Werkzeugspindel 11 eine entsprechende Neigung erhält, die in bezug auf F i g. 1 für einen Werkstückvorschub von links nach rechts geeignet ist. Wenn mit Werkstückvorschub in entgegengesetzter Richtung gearbeitet werden soll, wird das Joch 22 mit Hilfe der Muttern 35, 36 gegenüber der in Fig. 4 dargestellten Lage nach rechts, d.h. vom Frässupport 2 weg verschoben. Soll ohne Spindelsturz gearbeitet werden, beispielsweise nach Ersatz des Messerkopfes 12 durch ein Bohrwerkzeug, so wird das Joch 22 wieder in die in F i g. 4 dargestellte Lage gebracht. Unter den früher angegebenen Vor-

g bewirkl <fie Verschiebung d» Joches 22 taoeo Ttäistiida der Stiieiieinisiluag 28 die Vervteflimg drs SpcBdefeUjTzes θπι 0-0 J nan bezogKJ auf 10OO mm Spindeliänge.

Dk Stmzverefcdluag eif<»dert our eäaen geringen ZdI' und Arbeitsaufwand. Sie beeinQu&t das mit des Muttern 3·. 31 eingesieilie Fuhrungsipie] der FühruQ£skivi£ 3 nichi. Ohne an der Erfindung erwas zn ändern, können für die \'erstellung des Joches 22 auch andere konstruktive Mittel, insbesondere eine mechanische Verstellung vorgesehen werden. Dk Sterzversi£l3un£ kann dann ohne manuelle Arbeil durch Druckknopfbetätigung oder selbsttätig nach einem vorgegebeaen Programm erfolgen.

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur stufenlosen Verstellung des Spindelsturzes in einer Ebene an Fräsmaschinen od. dgl., bei welcher ein die Spindel tragender Support an zwei zueinander parallel und im Abstand verlaufenden Führungsleisten eines Querbalkens, Seitenständers od. dgl. geführt ist, d adurch gekennzeichnet, daß zwischen ao einer der beiden Führungsleisten (3,4) und zwei beidseitig dieser Führungsleiste (3) angeordneten, zueinander parallelen, gegen die Längsrichtung der Führungsleiste geneigten Hächen (16,17) des Supports (2) zwei Keilleisten (14, 15) gemeinsam gegenüber dem Support (2) verstellbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein beide Keilleisten (14, 15) über die Leiste (3) hinweg verbindendes Joch (22), welches gegenüber dem Support (2) mit Hilfe einer Gewindespindel (34), Schraube od. dgl. verstellbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch motorische Verstellung der Keilleisten (14, 15).

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Keilleisten (15) gegenüber der anderen (14) gesondert verstellbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Keilleisten (14) mit einer in Einheiten der Sturzverstellung geeichten Skala (20) versehen ist.