DE1777349A1

DE1777349A1 - Werkzeugschlitten mit einem Werkzeughalter

Info

Publication number: DE1777349A1
Application number: DE19661777349
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl-Ing Dr-In Jeschke; Gerhard Klee
Original assignee: Samson Apparatebau AG
Current assignee: Samson Apparatebau AG
Priority date: 1966-04-13
Filing date: 1966-04-13
Publication date: 1972-08-10
Also published as: SE353249B; DE1552428B2; DE1552428A1; DE1777417B2; GB1170676A; US3504582A; DE1777417A1

Description

D-4Q0Q DÜSSELDORF 1 PATENTANWÄLTE

Malkastenstraße 2 DIPL.-ING. ALEX STENGER

DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

Unser Zeichen: 12 475 Datum: ng Qgp tnjf

Samson Apparatebau AGj βΟΟΟ Prankfurt _Λ Weismüllerstr, J5

Werkzeugschlitten mit einem Werkzeughalter

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugschlitten mit einem Werkzeughalter, der mittels eines unter Druck setzbaren Fludes im Verhält-» nis zu dem Werkzeugschlitten verstellbar ist.

Es ist bekannt, die durch Verstellen des Werkzeugschlittens bewirkte Peinzustellung eines Bearbeitungswerkzeuges nach der Verstellung durch Pestklemmen des Werkzeugschlittens beizubehalten. Dies geschieht, entweder mechanisch durch Schrauben od. dgl.'oder auch durch hydraulische oder pneumatische Andrückvorrichtungen. Diese Andrückvorrichtungen können nicht ohne weiteres an beliebigen Werkzeugmaschinen angebaut werden] sie setzen in jedem Fall besondere konstruktive Maßnahmen an der Werkzeugmaschine voraus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Festklemmen eines Be« arbeitungswerkzeuges nach der Peinzustellung auch dann möglich zu machen, wenn diese bekannten konstruktiven Maßnahmen am Werkzeugschlitten nicht getroffen sind. Es soll somit anstelle des Werkzeugschlittens der Werkzeugträger für eine Festklemraung ausgebildet sein» Im übrigen gehört es zur Aufgabe der Erfindung, die Schwierigkeiten und Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.

Für einen Werkzeugschlitten der eingangs genannten Art mit einem Werkzeughalter _s der mittels eines unter Druck setzbaren Fludes im Verhältnis zu dem Werkzeugschlitten verstellbar ist, wird zur Lösung dieser Aufgatie erfihdungsgemäß vorgeschlagen, daß der Werkzeughalter in jeder bei seiner Verstellung eingenommenen Zwischenstellung festklemmbar ist.

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Bitrdurch ist eg möglieh, den an sich für die Feinverstellung zur _t Abnahme von kleinsten Spänen vorgesehenen Werkzeugträger auch für die Abnahme von größeren Spänen verwendbar zu machen» Das Antriebssystem des Werkzeugträgers hat eine bestimmte Steifigkeit. Die bei der Bearbeitung am Werkzeug auftretende RUckkraft drückt dann das Werkzeug, also beispielsweise den Drehstahl, in Richtung der Bewigungsaohse des Stahlhalters um einen Weg vom Werkstück ab, dessen liänge. sich aus der Steifigkeit des Systems und der Größe der Rückkraft ergibt. Hierbei ist die Steifigkeit des Systems so ausgelegt, daß dieser Abdrückweg bei der Abnahme von kleinen Spänen und den entsprechend, kleinen Rüqkkräften innerhalb der Bearbeitungstoleranzen § liegt.

Bei größeren Spänen und somit größeren RUckkriften kann jedoch der Abdrückweg zu groß werden. Für solche Fäll© kann der Werkzeughalter festgeklemmt werden, wodurch die Rückkraft nieht vom Antriebssystem des Werkzeugträgers, sondern über die Grundplatte direkt vom Werkzeugschlitten aufgenommen wird. Voraussetzung für die Abnahme größerer Späne ist selbstverständlish, daß die Zustellung des Drehaußerhalb des Werkstückes erfolgt. Bei der Bearbeitung eines

auf einer Drehbank kann dies beispielsweise so geschehen, daß der Werkzeugträger aus der Bearbeitungszone vor die Stirnseite des Werkstückes gefahren wird, wo dann die Zustellung über ein Antriebsmembransystem od. dgl, vorgenommen werden kann. Auf diese Wei~ " se kann auch eine Zustellung des Werkzeuges unter Umgehung des Antriebssystems, zum Beispiel über die Spindel des Werkzeugschlittens, erfolgen.

Vorteilhaft 1st der Werkzeughalter durch einen senkrecht zu seiner Längsachse angreifenden Stempel gegen einen starr mit dem Werkzeugschlitten verbundenen Bock drückbar und ist zur Erzeugung des KlemmdruQkes eine Druckkammer mit einer mit dem Stempel fest verbundenen Membran vorgesehen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Merkmalen des nachfolgend anhand einer Zeichnung nähst* beschriebenen

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Ausführungsbeispiels zu sehen; im einzelnen zeigen:

Fig. 1 einen Werkzeugträger im Längsschnitt, Fig. 2 den Werkzeugträger im Querschnitt,

Fig. 3 einen abgewandelten Werkzeugträger mit zwei Klemmstellen in Draufsicht, teilweise geschnitten,

Fig. 4 einen abgewandelten Werkzeugträger in Seitenansicht, teilweise geschnitten und

Fig. 5 eine Klemmeinrichtung im Querschnitt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist auf dem Werkzeugschlitten 1 einer Werkzeugmaschine eine Grundplatte 2 befestigt, ^ auf die der Werkzeugträger aufgebaut ist. Dieser hat einen Werkzeug- ™ halter, zum Beispiel einen Stahlhalter 3> der U-förmig ausgebildet ist (Fig. 2). Das Werkzeug, zum Beispiel der Drehmeißel 4, wird mittels Schrauben 5 in eiern Werkzeughalter 3 befestigt. Dieser Werkzeug- oder Stahlhalter 3 ist mittels zwei Federbändern 6 und 7 an einem Halterahmen 8 aufgehängt (Fig. 2), der auf der Grundplatte 2 aufgeschweißt ist. Die Fesselung des Stahlhalters 3 durch die Federbänder 6 und 7 stellt für kleine Bewegungen des Stahlhalters 3 in Richtung der Werkzeuglängsachse eine reibungslose Geradführung dar.

Die in dem Drehmeißel 4 wirkende Hauptschnittkraft und die Vorschubkraft werden von den Federbändern 6 und 7 aufgenommen. Der Stahlhalter 3 ist über ein Kopplungsglied 9> das ebenfalls als Federband ä ausgebildet ist, und über einen Übersetzungshebel 10 mit einer Verstellmembran 11 verbunden. Ein Kreuzfedergelenk 12, das über einen Bock 13 an der Grundplatte 2 befestigt ist, dient zur Lagerung des Hebels 10. Diese Lagerung könnte auch durch ein Bolzengelenk erfolgen .

Die Verstellmembran 11 ist in einem zweiteiligen Gehäuse 14 untergebracht und kann von der Gehäusekammer 15 her hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagt werden. Das Gehäuse 14 der Membran 11 ist auf der Grundplatte 2 befestigt.. Die von der Membran 11 abgegebene Kraft wird von einer sehr steifen Feder 16 in einen dem Druck proportiona-

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len Weg umgewandelt. Das Übertragungsglied. 17 leitet diesen Weg an den Obersetzungshebel 10 weiter, so daß der Stahlhalter 3 eine dem in der Kammer I5 herrschenden Druck proportionale Bewegung ausführt. Die Steifigkeit des Systems, bezogen auf die Bewegungsachse des Stahlhalters 3 ist sehr hoch. ,' .

In Fig. 2, die die Seitenansicht des Werkzeugträgers nach Fig.,1 darstellt, ist eine Klemmvorrichtung vorgesehen, die es erlaubt, den Stahlhalter 3 in jeder Lage festzuklemmen. Die Klemmvorrichtung kann mechanisch betätigt werden oder aber auch gemäß Fig. 2 pneumatisch oder hydraulisch. Die Klemmvorrichtung besteht zum Beispiel aus der in einem Gehäuse 20 angeordneten Membran 21, die von zwei Seiten beaufschlagbar ist und die mittels eines Stempels 23 den Stahlhalter 3 gegen einen Bock 24 preßt, wenn die Membran 21 über die Kammer 22 mit Druck beaufschlagt wird. Beim Beaufschlagen der Gegenkammer 25 und Entlüftung der Kammer 22 wird die Klemmung gelöst. Das Gehäuse 20 und der Bock 24 sind fest mit der Grundplatte 2 verbunden·

Bei einer solchen Anordnung kann das Werkzeug, also der Drehmeißel 4, nur um relativ kleine Wege in seiner Lage verändert werden, etwa . ' bis zu 1 ram. Für größere Stellwege eignet sich eine Ausführungsform . ; nach den Fig. 3 bis 5, bei der das große Auflösungsvermögen der oben beschriebenen Anordnung erhalten bleibt. Bei dieser Ausführung besitzt der Werkzeugträger zwei Klemmstellen 30 und 31, um eine schrittvri.se Fortbewegung zu erreichen. Diese Klemmstellen 30 und 31 sind auf einer Grundplatte 32 fest angeordnet, die wiederum auf dem nicht dargestellten Schlitten befestigt ist. Nach Fig. 5 ist für eine solche Klemmstelle ein Aufnahmeteil 33 auf die Grundplatte 32 geschweißt und weist eine Vertiefung 34 zur Aufnahme eines Bolzens 35 auf. Diese Vertiefung 34 ist vorzugsweise prismatisch ausgebildet, sie kann aber auch jede andere geeignete Form haben, über ein Federband 36 ist an den Aufnahmeteil 33 ein Spannarm 37 angelenkt. Ein Stehbolzen 38 ist in dem Teil 33 befestigt und ragt durch eine Bohrung im Spannarm 37 über diesen hinaus, so daß der Bolzen 35 mit einer Mutter 39 festgespannt werden kann. Die Tellerfedern ^O ge~

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währen eine elastische Klemmung.

Die Klemmung kann in der gezeigten Weise mechanisch oder aber auch pneumatisch erfolgen, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist. Die Spannmuttern sind, hierbei über Hebel 43 und Koppelstangen 44 mit einem Doppelmembransystem 45 verbunden. Beim Beaufschlagen der Membran 47 und 48 mit Druck von den Kammern 49 und 59 her, werden die Klemmstellen 30 und 31 gespannt. Beim Beaufschlagen der Gegenkammern 58 und 57 werden die Klemmstellen gelöst. Alle Membrankammern können unabhängig voneinander mit Druck beaufschlagt werden. Der Bolzen 35 (Pig· 3) ist einerseits fest verbunden mit dem Stahlhalter 50 für den Drehmeißel 4 und andererseits über eine Stange 51 mit (| einem Membransystem, das zwei Membrane 52 aufweist. Der Zapfen ist in seiner Längsachse durchbohrt und fest mit dem. Membrangehäuse 54 verbunden. Die Stange 61 ist durch eine Bohrung dieses Zapfens geführt.

Die Wirkungsweise des Werkzeugträgers nach Fig. 3 ist folgende:

Zunächst sei die Klemmstelle 30 geklemmt, so daß das Membrangehäuse 54 gegenüber der Grundplatte 32 feststeht, die Klemmstelle 31 sei gelöst. Wird nun das aus den zwei hintereinander geschalteten Membranen 52 bestehende Membransystem über die Leitung 55 beaufschlagt, so wird der Stahlhalter 50 einen dem Druck proportionalen Zustellweg machen. Die Membranen 52 sind vorzugsweise Stahlmembranen, die % durch Eindrehungen 56 so dimensioniert sind, daß sie als Federn wirken, so daß Feder und Membran durch einen Teil dargestellt sind. Die Membranen 52 sind sehr steif, wodurch gewährleistet ist, daß die beim Feindrehen übliche Rückkraft keine Rolle spielt, so daß die Membranen 52 aus diesem Grund nur sehr kleine Hübe ausführen. Zur" Erzeugung der Membrankräfte können auch mehrere Membranen hintereinander geschaltet sein.

Nachdem der maximale Hub der Membranen 52 ausgefahren worden ist und eine weitere Zustellung des Werkzeuges erforderlich ist, wird die Klemmstelle 3I geklemmt und die Klemmstelle 30 gelöst. Beim Absenken

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des Druckes in der Leitung 55 bewirkt die Entspannung der Membranen 51» daß sich das Membrangehäuse 54 um den maximalen Membranhub nach rechts bewegt. Nun kann, nachdem die Klemmstelle 30 geklemmt und die Klemmstelle 31 gelöst worden ist, der Stahlhalter 50 wieder einen Zustellweg nach rechts von der Größe des maximalen Membranhubes ausführen.

Zur Überbrückung von größeren Entfernungen bei Grob- bzw. Schnellverstellung des unbelasteten Werkzeuges ist eine pneumatische oder hydraulische Vorrichtung gemäß Fig. 4 mit geringem Arbeitsvermögen, aber großem Weg vorgesehen. In eine Ausführung gemäß Pig. 4 ist zusätzlich ein Antriebssystem 60 eingebaut. Es besteht aus dem Gehäuse 61, das auf der Grundplatte 32 befestigt ist, einem Membranträger 62, der über eine Kolbenstange 66 mit dem Gehäuse 54 der Membrane 52 fest verbunden ist, und der Rollmembran 63* die über eine Gehäuse-Öffnung 64 beaufschlagbar ist. Ferner ist eine Fesselfeder 65 in dem Gehäuse 6l eingebaut. Die Großverstellung erfolgt, wenn das Werkzeug nicht im Eingriff ist, bei gelösten Klemmstellen 30 und. 31. Anstelle der Rollmembran 63 können selbstverständlich auch andere geeignete Bauelemente, zum Beispiel Kolben od. dgl., verwendet werden.

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Claims

Ansprüche:

1, Werkzeugschlitten mit einem Werkzeughalter, der mittels eines unter Druck setzbaren Fludes im Verhältnis zu dem Werkzeugschlitten verstellbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (3, 29) in jeder bei seiner Verstellung eingenommenen Zwischenstellung festklemmbar ist.
2. Werkzeugschlitten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (J) durch einen senkrecht zu seiner Längsachse angreifenden Stempel (23) gegen einen starr mit dem Werkzeugschlitten (1) verbundenen Bock (24) drückbar ist und daß zur Erzeugung des Klemmdruekes eine Druckkammer (22) mit einer mit dem Stempel (23) fest verbundenen Membran (21) vorgesehen ist,

W/G/pn

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