DE1811462C3 - Bohr- und Fräswerk - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Bohr- und Fräswerk mit gleichachsig angeordneten und entgegengesetzt nach außen gerichteten rotierenden Werkzeugen für die gleichzeitige spanabhebende Bearbeitung von spiegelbildlich gestalteten und auf beiderseits parallel zur Be- ⁶S arbeitungseinheit angeordneten Aufnahmevorrichtungen festgespannten Werkstücken.

Bei spiegelbildlich gestalteten Maschinenteilen, wie beispielsweise Längsträgern von Lastkraftwagen, müssen *die erforderlichen Bohrungen für Niet- oder Schraubverbindungen genau deckungsgleich in Rechtsund Linksausführung gebohrt werden, damit die Zwischenstücke und Aggregate montiert werden können und der Fahrzeugrahmen seine Genauigkeit und Steifigkeit erhält

Bekannt ist eine Bohr-, Reib- und Fräsmaschine, deren Spindelstock mit entgegengesetzt gerichteten Werkzeugen ausgestattet ist und zwischen den feststehenden Aufspannvorrichtungen hin- und hergehend die Vorschubbewegungen abwechselnd nach der einen oder nach der anderen Seite ausführt. Hierbei wird als nachteilig angesehen, daß die Bearbeitung der Werkstücke nur nache'nander, nie jedoch gleichzeitig erfolgen kann (DT-PS 3 67 009). Das gilt auch für die Vorrichtung zum Bohren von zwei koaxial gegenüberliegenden Löchern, wie sie in dem DT-Gbm 19 32 460 beschrieben ist.

Bekannt ist ferner eine Maschine zur gleichzeitigen Hers*ellung von in ihrer Anordnung in verschiedenen Arbeitsstücken genau übereinstimmenden Löchern in Konstruktionsteilen für Brücken, Dampfkessel, Schiffskörper u. dgl., bei der zwei Werkstücke gleichzeitig mit parallel von oben kommenden Werkzeugen bearbeitet werden. Bei dieser Maschine bereitet es jedoch Schwierigkeiten, mit den spiegelbildlich angeordneten Bearbeitungseinheiten die gewünschte spiegelbildliche Position genau genug einzuschalten, da jede der beiden Bearbeitungseinheiten verschiedene Positionierungsfehler hat (DT-PS 2 70 418).

Diesen Nachteil weisen auch die üblichen Bohrwerke mit zentralem, längsverschiebbarem Aufspanntisch mit zu beiden Seiten angeordneten und in ihren Arbeitsrichtungen aufeinander zugerichteten Spindelbewegungen auf (DT-PS 4 74 699), denen zugleich noch der Nachteil anhaftet, daß die Späneabfuhr durch den grundsätzlichen Aufbau der Maschine behindert wird.

Bei einer aus der "US-PS 15 00 231 bekannten Vorrichtung können auf parallel angeordneten Aufspannvorrichturigen aufgespannte Werkstücke gleichzeitig von zwischen den Werkstücken befindlichen Bearbeitungseinheiten bearbeitet werden. Hierbei erfolgt jedoch die Zustellbewegung für den Arbeitsvorschub durch Verschieben der beiden beweglichen Aufspannvorrichtungen in Richtung auf die entgegengesetzt gerichteten Werkzeuge von außen nach innen. Dieses Verschieben der Aufspannvorrichtungen wird jedoch nur bei kleinen Werkstückabmessungen und bei geringen Genauigkeitsanforderungen für sinnvoll gehalten. Als nachteilig wird bei dieser Vorrichtung auch angesehen, daß Änderungen im Lochbild nur durch Auswechseln von Bearbeitungseinheiten möglich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Bohr- und Fräswerk der eingangs genannten Art den Maschinenaufbau zu vereinfachen, die Werkstiickgenauigkeit zu erhöhen, die Späneabfuhr zu erleichtern und die Zugänglichkeit zu den Werkstücken zu verbessern unter Berücksichtigung der Einbaumöglichkeiten von numerischen Steuerungen, wobei spiegelbildlich gestaltete Werkstücke wie z. B. Längsträger für Lkw-Rahmen oder Werkstücke mit spiegelbildlich angeordneten Lochbildern wie z. B. Gehäuse und Deckel für Turbinen in einer Aufspannung vollständig spanabhebend bearbeitet werden mit der Möglichkeit, nacheinander unterschiedliche Arbeitsgänge an einern spiegelbildlichen Werkstückpaar sowie nacheinander die Bearbeitung von spiegelbildlichen Werkstückpaaren mit

jeweils paarweise unterschiedlichen Lochbildern ohne Umrüsten der Maschine durchzuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zur Aufnahme der Werkstücke dienenden

ArbeitssDindeln gleichachsig naaru/pic» m;. ι r>__

von der Maschirienmitte for weisenden Arbeitsvorschubbewegungen bzw. Arbeitszustellbewegungen in einem gemeinsamen Spindelkasten angeordnet sind der für sich höhenverstellbar an einem horizontal und parallel zu den beiderseitig angeordneten Werkstücken verschiebbaren Ständer befestigt ist. Dabei ist vorgesehen, daß jeweils ein oder mehrere Werkstücke in Rechts- und Linksausführung gleichzeitig aufspannbar und gemeinsam bearbeitbar sind.

Um nacheinander die Bearbeitung von Werkstücken ij mit unterschiedlichen Lochbildern vornehmen oder unterschiedliche Werkzeuge wie z. B. Bohrer und Gewindebohrer verwenden zu können, in vorgesehen, daß die Arbeitsspindeln in Revolverköpfen sitzen oder mit einer Werkzeugwechselvorrichtung ausgerüstet sind. *>

Um bei spiegelbildlichen Werkstücken zusätzlich noch andere als die symmetrisch von innen nach außen gehenden Bearbeitungen in einer Aufspannung vornehmen zu können, ist in Ausges-itung der Erfindung vorgesehen, daß weitere zusatzliche Bearbeitungseinheiten am Ständer der Maschine und symmetrisch zur Maschinenmitte anbringbar sind, wobei die Achsen der zusätzlichen Arbeitsspindel senkrecht oder in bestimmten Winkeln zur Achsrichtung der übrigen Bei./beitungs· einheiten stehen. · J₀

Zur Erzielung einer möglichst weitgehenden und zeitlich sehr schnellen Anpaßbarkeit des erfindungsgemäßen Bohr- und Fräswerkes an unterschiedliche Werkstückpaare ist ferner vorgesehen, daß die Bearbeitungseinheiten durch eine numeri he Steuerung 3$ steuerbar sind und daß mehrere Ständer auf der horizontalen Führungsbahn angeordnet sind, die gleichzeitig oder unabhängig voneinander verschiebbar sind.

Um die Zugänglichkeit der Werkstücke zu verbessern, ist außerdem vorgesehen, daß die Länge der zum Aufspannen der Werkstücke dienenden Gestellteile größer ist als der waagerechte Verschiebeweg der Ständer und daß die Werkstücke auf Zwischenteilen befestigbar sind, die ihrerseits auf den Gesteilteiien verschiebbar und in vorgegebenen Positionen feststellbar sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei guter Zugänglichkeit der Werkstücke und günstigen Raumverhältnissen für die Späneabfuhr für die Bearbeitung von spiegelbildlichen Werkstücken lediglich in zwei Bewegungsachsen zu positionieren bzw. zu steuern ist gegenüber vier Bewegungsachsen bei konventionell aufgebauten Bohrwerken. Besonders bei numerischer Steuerung der Bearbeitungseinheiten bringt die Verringerung der Anzahl der SS Bewegungsachsen eine Verbilligung der Maschine bei gleichzeitiger Erhöhung der Werkstückgenauigkeit.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. F.s zeigt

F i g. 1 ein Bohr- und Fräswerk in Stirnansicht und in vereinfachter perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 ein Bohr- und Fräswerk mit übereinander angeordneten Bearbeitungseinheiten,

F i g. 3 ein Bohr- und Fräswerk mit nebeneinander angeordneten Bearbeitungseinheiten,

F i g. 4 ein Bohr- und Fräswerk mit hintereinander angeordneten Bearbeitungseinheiten,

F i g. 5 ein Bohr- und Fräswerk mit gleichachsig angeordneten Bearbeitungseinheiten und

F i g. 6 ein Bohr- und Fräswerk mit verlängerten Gestellteiien.

Nach F i g. 1 befindet sich auf dem Maschinenbett 1 längsverschiebbar und feststellbar der Maschinentisch 2, auf dem ein aufrechtstehender Maschinenständer mit Querhaupt 3 befestigt ist, der die vertikalen Führungsbahner! 4 und die übereinanderliegenden horizontalen Führungsbahnen 5 trägt. Auf den vertikalen Führungsbahnen 4 ist verschiebbar und feststellbar die Bearbeitungseinheit 8 angeordnet, in der ihrerseits als Pinolen verschiebbar die Werkzeugspindeln tOa/iOb; WaIWb und \2aJ\2b jeweils gleichachsig und mit nach außen weisender Arbeitsvorsschubbewegung waagerecht und parallel angeordnet sind.

Auf den übereinander angeordneten horizontalen Führungsbahnen 5 sind die Bearbeitungseinheiten 9<? und 9h mit parallellaufenden Achsen und senkrecht nach unten weisender Arbeitsvorschubrichtung der Werkzeugspindeln 14 verschiebbar und feststellbar angeordnet.

Die spiegelbildlichen Werkstücke 13a und 13b sind auf den parallel zum Maschinenbett 1 angeordneten Gestelheilen Ta und Tb aufspannbar. Die Kühlmittel- und Späneabfuhr erfolgt in den zwischen Maschinenbett i und den Gestellteilen Ta und Tb befindlichen Abflußrinnen 15.

In F i g. 2, 3, 4 und 5 sind Lösungsmöglichkeiten für das Anbringen der Bearbeitungseinheiten am Maschinenständer 3 dargestellt.

In F i g. 2 sind die Bearbeitungseinheiten 8a übereinander, in F i g. 3 nebeneinander und in F i g. 4 hintereinander am Maschinenständer 3 angeordnet.

In F i g. 5 sind wie in F i g. 1 die Bearbeitungseinheiten in einer Einheit 8 zusammengefaßt, wobei der Bohrvorschub nach außen gerichtet ist.

In F i g. 6 sind die Bearbeitungseinheiten wie in F i g. 1 und F i g. 5 zu einer Einheit 8 zusammengefaßt. Die Länge der parallelliegenden Gestellteile Ta und Tb ist größer als der Verschiebeweg des Ständers 3 auf dem Maschinenbett 1.

Auf den Gestellteilen Ta und Tb sind die Werkstücke auf den Zwischenteilen Tc und TJ befestigt, wodurch bei Werkstücken 16, die kürzer sind als der mögliche Verschiebeweg des Ständers 3, das Prinzip der Wechselspannung angewandt werden kann. Hierbei kann das Werkstückpaar 16a bearbeitet werden, während das Werkstückpaar 166 gespannt oder gelöst werden kann.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß die einzelnen Bearbeitungseinheiten mit einer automatischen Werkzeugwechseleinrichtung ausgestattet werden können. Diese Wechseleinrichtung kann beispielsweise ein Revolverkopf sein. Die Schwenkachse des Revolverkopfes kann entweder parallel zu den Achsen der Werkzeugspindeln als auch senkrecht dazu stehen. Auch ist es möglich, Wechseleinrichtungen mit Magazin zu benutzen, um eine größere Anzahl von Werkzeugen verfügbar zu haben.

Hierzu 3 BIaIt Zeichnungen

Claims (8)

18 Π Patentansprüche:

1. Bohr- und Fräswerk mit gleichachsig angeordneten und entgegengesetzt nach außen gerichteten rotierenden Werkzeugen für die gleichzeitige spanabhebende Bearbeitung von spiegelbildlich gestalteten und auf beiderseits parallel kiur Bearbeitungseinheit angeordneten Aufnahmevorrichtungen festgespannten Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme der Werkzeuge dienenden Arbeitsspindeln (iOa/lOb, WaIWb, 12a/ 12Z)) gleichachsig paarweise mit nach außen, von der Maschinenmitte fortweisenden Arbeitsvorschubbewegungen bzw. Arbeitszusteilbewegungen i$ in einem gemeinsamen Spindelkasten (8) angeordnet sind, der für sich höhenverstellbar an einem horizontal und parallel zu den beiderseitig angeordneten Werkstücken verschiebbaren Ständer befestigt ist. »

2. Bohr- und Fräswerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein oder mehrere Werkstücke in Rechts- und in Linksausführung gleichzeitig aufspannbar und gemeinsam bearbeitbar sind. 2$

3. Bohr- und Fräswerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspindeln in Revolverköpfen sitzen oder mit einer Werkzeugwechselvorrichtung ausgerüstet sind.

4. Bohr- und Fräswerk nach den Ansprüchen 1 bis jo

3, dadurch gekennzeichnet, daß weitere zusätzliche Bearbeitungseinheiten am Ständer der Maschine und symmetrisch zur Maschinenmitte anbringbar sind, wobei die Achsen der zusätzlichen Arbeitsspindeln senkrecht oder in bestimmten Winkeln zur Achsrichtung der übrigen Bearbeitungseinheiten stehen.

5. Bohr- und Fräswerk nach den Ansprüchen 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungseinheiten durch eine numerische Steuerung Steuerbar sind.

6. Bohr- und Fräswerk nach den Ansprüchen 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ständer auf der horizontalen Führungsbahn angeordnet sind, die gleichzeitig oder unabhängig voneinander verschiebbar sind.

7. Bohr- und Fräswerk nach den Ansprüchen 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lange der zum Aufspannen der Werkstücke dienenden Gestellteile (7a und 7b) größer ist als der waagerechte Verschie- S<> beweg der Ständer.

8. Bohr- und Fräswerk nach den Ansprüchen 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke auf Zwischenteilen befestigbar sind, die ihrerseits auf den Gestellteilen verschiebbar und in vorgegebenen Positionen feststellbar sind.