DE1936329A1

DE1936329A1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE1936329A1
Application number: DE19691936329
Authority: DE
Inventors: Rainer Hof
Original assignee: ARN JUNG LOKOMOTIVFABRIK
Current assignee: ARN JUNG LOKOMOTIVFABRIK
Priority date: 1969-07-17
Filing date: 1969-07-17
Publication date: 1971-01-28
Also published as: FR2055315A5; GB1268168A; US3710660A

Description

Werkzeugmaschine

Die Erfindung betrifft Werkzeugmaschinen mit einem Querbalken, der am Maschinengestell schlittenartig geführt und in seiner Höhe verstellbar ist und als !'rager der eigentlichen Werkzeugschlitten dient. Ein solcher Querbalken bietet den Vorteil, daß die lage der Schlitten der Höhe des jeweiligen Werkstückes angepaßt werden kann, d.h. der in der Lotrechten verschiebbare Schlitten jeweils nur um die Höhe der Bearbeitungsfläche des Werkstückes aus seiner Anfangslage vorgeschoben werden muß.

Bei Werkzeugmaschinen mit in der Höhe verstellbaren Querbalken kann die erforderliche Arbeitsgenauigkeit nur erreioht werden, wenn der Querbalken in jeder seiner Arbeitstellungen genau parallel zum Arbeitstisch liegt, nur dann erfolgt die Bewegung der Stähle parallel zum Arbeitstisch, dzw. parallel zu seiner Aohse, d.h. parallel zur Drehachse,, Zur Verschiebung des Querbalkens dienen üblicherweise zwei Spindeln, die von einem Mo- . tor angetrieben werden. Um dabei die Parallellage des Schlittens sicherzustellen, ist es oekannt, im Hubgetriebe entsprechende Einrichtungen vorzusehen, die eine Nivellierung des Querbalkens

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gestatten. Es ist weiter auch "bekannt, die Antriebsspindeln des Querbalkens unter eine entsprechende Vorspannung zu setzen, um so zu vermeiden, daß Verlagerungen des Kraftangriffes am Querbalken zu einer Schrägstellung des Querbalkens Anlaß geben können. Der Querbaliaa ist üblicherweise an Führungsplatten des Maschinengestelles geführt, und zwar so geführt, daß ein Abheben des Balkens vom Maschinengestell senkrecht zur Bewegungsrichtung des Querbalkens verhindert wird. Bekannt sind hierfür hydraulisch lösbare Federelemente, durch die der Querbalken gegen Führungsflachen des Maschinengestelles gepreßt wird. Die hierdurch erzielte Reibung wirkt gleichzeitig einer Verkantung des Querbalkens entgegen.

Wie die Erfahrung zeigt, ist mit den bekannten Mitteln eine genaue Parallellage des Querbalkens in seinen möglichen Arbeitsstellungen nicht erreichbar, d.h. nicht mit der Genauigkeit erreichbar, die heute von Werkzeugmaschinen gefordert wird. Die Erfindung bezweckt, die genaue Parallellage des Querbalkens in seinen verschiedenen Höhenlagen sicherzustellen. Sie geht dabei von der Erwägung aus, daß es genügt, wenn der Querbalken .eine begrenzte Anzahl von Arbeitsteilungen, d.h.. eine begrenzte Anzahl von Höhenlagen, einnehmen kann.

Erfindungsgemäß ist eine Werkzeugmaschine mit einem am Masohintn^astell, s.B. mit Hilfe zweier Hydr©zylinder, in der Lotreahr ten verstellbaren Querbalken, der ale !Träger der Werkzeugeohlit-

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ten dient, an Führungsplatten des Maschinengestelles sohlittenartig geführt ist und an seiner Rückseite Führungsplatten trägt, die zusammen mit den übrigen Führungsflächen des Querbalkens die Führungsplatten des Maschinengestelles klauenartig umgreifen, so ausgebildet, daß auf der Rückseite der Führungsplatten des Maschinengestelles Rastleisten mit in der Lotrechten übereinanderliegenden Bohrungen angebracht und in jeder Führungsplatte des Querbalkens ein Rastbolzen eingesetzt ist, dessen Achse senkrecht zu den Führungsplatten steht, dessen DurchmesBsr kleiner als der Durchmesser der Bohrungen der Rastleisten ist und der in Richtung seiner Achse verschiebbar ist.

iiei numerisch gesteuerten oder bei programmgesteuerten Maschinen ist es notwendig, den Querbalken immer wieder auf 0,01 mm genau in die Lage zu fahren, in der die Maschine für ein bestimmtes Werkstück programmiert wurde. Dieses wird durch die Erfindung erreicht.

Die Erfindung gestattet, den Querbalken in den durch die Boh-. rungen der Rastleiste gegebenen Stellungen genau parallel zum Arbeitstisch der Werkzeugmaschine festzulegen, und zwar in der gleichen Weise als wenn der Querbalken mit Hilfe von Paßstiften am Maschinenständer festgelegt und verschraubt wäre. Die Erfindung gibt aber gleichzeitig die Möglichkeit, den Querbalken mechanisch zu verschieben und in der einzelnen Höhenlage mechanisch am Maschinenständer festzulegen, und zwar deshalb,

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weil der Durchmesser des Rastbolzens kleiner ist als der Durchmesser der Bohrungen -in den Rastleisten und für die Festlegung des Querbalkens nur die untere Mantelfläche des Rastbolzens ausgenutzt wird. Eine solche Festlegung des Querbalkens genügt., da eine Verstellung des Querbalkens entgegen seinem Gewicht durch seine Antriebsmittel, z.B. durch Ilydrozylmder verhindert wird. Die Hydrozylinder drücken den Querbalken fest auf die Mantelfläche . Eine .Lageänderung des Querbalkens durch' äußere Kräfte ist dadurch ausgeschlossen.

Bei dem Verschieben des Querbalkens, sei es beim Anheben oder beim Absenken, wird erfindungsgemäß so verfahren, daß der Querbalken zunächst um einen geringen Betrag angehoben und gleichzeitig damit die itastbolzen aus den Bohrungen aer Rastleisten herausgezogen werden, daß anschließend der Querbalken in der gewünschten Richtung verschoben und angehalten wird, wenn die untere Mantelfläche des Rastbolzens etwas höher liegt als die untere Mantelfläche der gewünschten Bohrungen der Rastleisten, daß dann die Rastbolzen in die Detreffenden Bohrungen eingeschoben werden und darauf der Querbalken soweit abgesenkt wird, bis die Kastbolzen auf den unteren Mantelflächen der betreffenden Bohrungen der Rastieisten aufliegen. Um die !lageänderung des Querbalkens automatisch durchführen zu können, sind jedem Rastbolzen zwei .Endschalter zugeordnet, weiter ist auf einer Führungsplatte des Queroalkens ein Schalter befestigt, der durch an einer Rastleiste angebrachte Rasten betätigt wird, und fer-

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ner ist ein Zeitrelais vorgesehen, das die Absenkbewegung des Querbalkens steuert, nachdem der Rastbolzen in einer dei* Bohrungen der Rastleisten eingefahren ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigen:

Figo 1 die Rückansicht eines Masohinengestelles mit einem an seiner Vorderseite schlittenartig geführten Querbalkens ,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine der beiden Führungen des Querbalkens am Maschinengestell nach linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen !Längsschnitt durch eine Rastleiste gemäß der Erfindung,

Fig. 4 eine Ansicht der gleichen leiste und Fig. 5 einen Schnitt durch einen Teil der Rastleiste und einer Führungsplatte des Querbalkens mit einem hierin eingesetzten Schalter.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Rüokseite des Ma- sohinenständere 1 einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer Karusselldrehbank, deren drehbarer Arbeitstisch rom Maschinen ständer verdeckt ist. Mit 2 ist ein Querbalken bezeichnet, der ■ Bohlittenartig am Maschinengestell geführt und so in seiner Höhenlage zum Arbeitstisch der Maschine verstellbar ist. Für

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die Führung des Querbalkens 2 bildet der Maschinenständer 1, wie Fig. 2 zeigt, an jeder beite eine Führungsplatte 3. Auf der Rückseite jeder Führungsplatte 3 ist eine im Querschnitt rechteckige-Rastleiste 4 befestigt. Ihre Befestigung geschieht durch nicht dargestellte Schrauben in Verbindung mit Paßstiften.

Unter jeder Rastleiste 4 hat die Platte 3 eine Ausnehmung 5. Eine gleiche Ausnehmung 6 hat die Rastleiste 4 an ihrer Oberfläche. In jeder Rastfläche ist eine größere Zahl von .Bohrungen 7 angebracht, in die gehärtete Buchsen 8 von der Rückseite der Rastleisten her eingesetzt sind. Die für beide Platten 3 bestimmten Rastleisten werden gleichzeitig hergestellt, so daß die Bohrungen 7 beider Leisten genau die gleiche Teilung f haben. Werden also die beiden Rastleisten in genau der gleichen Lage am Maschinenständer befestigt, so liegen die Bohrungen 7 bzw. ihre Achsen genau parallel zum Arbeitstisch der Werkzeugmaschine.

Die Vorderseite des Maschinenständers 1 bildtt an jeder Seite ■ eine Führungsflache 9 für aie Rückseite 10 des Querbalkens 2. Dieser liegt weiter mit einer zur Fläche 10 senkrechten Fläche 11 an der Stirnfläche 12 der Platten 3 an. An der Stirnfläche 13 des Querbalkens, die in der gleichen Ebene liegt wie die Oberfläche der Rastleiste 4» ist eine Führungsplatte H angesoiEBifct, die ausaaamen mit den Flächen 10 und 11 die Platte 3 einschließ- Hob der Rastleiste 4 klauenartig umgreift.

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Die Platte 14, die im Ausführungsbeispiel axe gleiche Höhe wie der Querbalken 2 hat, hat drei ÜDereinanderliegende Bohrungen, von denen die mittlere Bohrung eine gehärtete Buchse 15 aufnimmt. In dieser Buchse ist ein Kastbolzen' 16 geführt, dessen durchmesser kleiner ist äLs der lichte Durchmesser der Buchsen 7. Der Rastbolzen trägt einen Kolben 17, er gleitet in einem Zylinder 18, der durch einen Deckel 19 abgeschlossen ist. Den beiden Zylinderraumen des doppeltwirkenden Zylinders kann wahlweise Drucköl zur Verstellung des Rastbolzens zugeführt werden. Der Bolzen ist im übrigen durch den Deckel 19 hindurchgeführt und hat an seinen zwei steuerflächen 20 und 21 zur Steuerung zweier Endschalter 22 und 23. Von diesen ist in der in Fig. 2 dargestellten Endstellung des Rastbolzens der Schalter 22 ein- und der Schalter 23 ausgeschaltet. In der anderen Endstellung des Kolbens 17 sind die Schaltete±- lungen umgekenrto

Auf der Platte 14 sind, wie Fig. 3 zeigt, noch zwei Gehäuse 24 oberhalb dzw. unterhalb des Zylinders 18 aufgesetzt; Diese Gehäuse nehmen an sich Dekannte hydraulisch lösbare Feder-.elemente auf, mit deren Hilfe der Querbalken gegen die Führungsbahn 10 des Maschinenständers 1 gepr-_eßt werden kann_o

An der oberen und der unterai Stirnseite der Platte H ist ein Band 25 befestigt. Es läuft über Rollen 26, die am unteren und oberen Ende der Rastleiste 4 in Ausschnitten der Leiste gelagert

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sind. Das Band 25 lauft in den Ausschnitten 6 der Rastleiste und in dem Ausschnitt 5 der Platte 3 und deckt die jeweils nicht Denutzten Bohrungen 7 der Rastleiste ab.

Vor jeder Bohrung 7 sind in einem der Randste^ge 27, 28 je drei Rastlöcher 28, 29, 30 angebracht. In der Platte 14 ist in einer Bohrung der Platte ein federbelasteter Stift 31 verschiebbar gelagert. Seine Feder ist mit 32 bezeichnet. Sie stützt sich an einer Platte 33 ab, d.h. die Feder 32 drückt den .bolzen 31 gegen den üteg 27 der Rastieiste 4. An der Platte 14 ist weiter ein schalter 34 befestigt, der von dem Stift 31 aus- bzw_o eingeschaltet wird. Der ochalter 34 wird ausgeschaltet, so bald der Stift in eine der Ausnehmungen 28, 29, 30 gelangt.

Soll der Querbalken 2 aus einer bestimmten Arbeitslage in eine höhere oder niedrigere gebracht werden, so geschieht dies in folgender Weise;

Am Schaltpunkt der Maschine wird die gewünschte Bewegungsrichtung des Querbalkens 2 gewählt und dann ein Betätigungsschalter eingelegt. Das Einlegen dieses Schalters bewirkt, daß die Federelemente, die an den Gehäusen 24 untergebracht sind, gelöst werden, der Querbalken unabhängig von der gewünschten Bewegungsrichtung im Schleichgang um einen geringen Betrag angehoben wird, so dag die Rastbolzen 16 frei werden, d.h.. nicht mehr das Gewicht des Querbalkens auf den Maschinenständer übertragen, und daß während der gleichen Bewegung die Rastbolzen

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aus den Buchsen 8 herausgezogen werden. Dabei werden die Schalter 22, 23 umgestellt, d.h. der Schalter 23 wird eingeschaltet, der Schalter 22 ausgeschaltet. Das bewirkt, daß der Querbalken in der gewünschten Bewegungsrichtung mit einer üblichen Vorschubgeschwindigkeit angehoben oder gesenkt wird. Die Bewegung des Querbalkens geschieht so lange wie· der Betätigungsschalter gedrückt wird. Yor dem Überfahren jeder Bohrung 7 in den Rastleisten 4 werden die drei Rasten 28, 29, 30 überfahren, d.h. der Schalter 34 aus- und eingeschaltet. Das hat aber keinen Einfluß auf die Bewegung, solange der Betätigungssohalter gedrückt wLrd. Vor dem Erreichen der gewünschten Bohrung 7 wird beim Erreichen der Rast 29 bzw. der Rast 30 je nach der Bewegungsrichtung des Querbalkens und beim Loslassen des Betätigungs schalt eis der Schalter 34 ausgeschaltet. Das bewirkt, daß die Bewegung von diesem Zeitpunkt ab im Schleiohgang erfolgt und beim Erreichen der mittleren Rast 29 die Bewegung ausgeacM-tet wird. In dieser Stellung steht der Rastbolzen 16 so, daß seine Achse mit der Mittelaohse der Bohrung 7 zusammenfällt, der Schalter 34 bewirkt duroh sein Ausschalten, daß der Rastbolzen hydraulisch in die Bohrung 7 eingefahren wird. Dabei wird der Sohalter 23 ausgeschaltet, der Schalter 22 eingeschaltet. Das hat zur Folge, daß der Antrieb des Querbalkens im Sohleichgang auf "Senken" geschaltet wird. Diese Senkbewegung erfolgt nur insoweit, bis die Rastbolzen 16 auf der unteren Mantelfläche der Bohrungen 7 aufliegen.

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Claims

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1.J Werkzeugmaschine mit einem am Maschinengestell vorzugsweise mit Hilfe eines hydraulischen Antriebes in der Lotrechten verstellbaren Querbalken, der als Träger der Werkzeugschlitten dient, an Führungs plat ten des Masehinengestelles schlittenartig geführt ist und an seiner Rückseite Führungsplatten trägt, die zusammen mit den übrigen Führungsfläehen des Querbalkens die Führungsplatten des Masehinengestelles klauenartig umgreifen, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite der Führungsplatten (3) des Maschinengestelles (1) Rastleisten (4) mit in der Lotrechten übereinanderliegenden Bohrungen (7) angebaracht und in jeder Führungsplatte (14·) des Querbalkens (2) ein Rastbolzen (16) eingesetzt ist, dessen Achse senkrecht zu den Führungsplatten (14) steht, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Bohrungen (7) der Rastleisten (4) ist und der in Richtung seiner Achse verschiebbar ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anbruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastbolzen einen in einem Zylinder verschiebbaren Kolben tragen und gleichzeitig zur Verstellung von Endschaltern dienen, .

3. Verfahren zum Verschieben des Querbalkens bei einer Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbalken (2) .zunächst um einen geringen Betrag angehoben und gleichzeitig damit die Rastbolzen (16) aus zwei Bohrungen (7)

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der Rastleiste (4) herausgezogen werden, daß anschließend der Querbalken in der gewünschten Richtung verschoben und angehalten wird, wenn die unteren Mantelflächen der Rastbolzen (16) etwas höher liegen als die unteren Mantelflächen der gewünschten Bohrungen (7) der Rastleisten (.4), daß die Rastbolzen in die betreffenden Bohrungen (7) eingeschoben werden und darauf der Querbalken soweit abgesenkt wird,- Dis aie Rastbolzen (16) auf den unteren Mantelflachen der -bohrungen (7) der Rastleisten aufliegen.

4. tferkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der ü'ührungsplatten (.14) des Querbalkens ^2) ein federhelasteter Betätigungsstift (31) für einen Endschalter (34) eingesetzt ist und daß jeder Bohrung (7) eine Rastleiste (4) drei Ausnehmungen (28, 29, 30) zugeordnet sind, von denen jeae eine Betätigung des Endschalters bewirkt, und zwar die aujieniiegenden eine betätigung des Schalters in dem Sinn, daß die Bewegung des Querbalkens verlangsamt und die mittlere, daß der Querbalken angehalten wird.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Ausnehmungen an jedem Ende jeder R_astleiste (4) Rollen (26) gelagert und um diese itolien und die Kastleiste ein Band (25) geschlungen ist, dessen Enden mit exner führungsplatte (H) des Querbalkens (2) verbunden sind.

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6. Werkzeugmaschine nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet-, daß an jeaer Führungsplatte (H) des Querbalkens (2) an sich bekannte federbelastete und hydraulisch lösbare Federelemente (24) befestigt sind, die zum Anpressen des Querbalkens (2) an die Führungsbahnen (9) des Maschinenständers (1) dienen.

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