DE19549510C2 - Holzdrechselmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Holzdrechselma­ schine mit einem Spindelstock, einem Reitstock, ei­ nem Werkzeugschlitten, der in einen Bettschlitten und in einen in dem Bettschlitten geführten Plan­ schlitten unterteilt ist, jeweils einem Antrieb für den Bettschlitten und für den Planschlitten, wobei der Planschlitten einen Meißelhalter aufweist, auf dem ein Meißel aufgesteckt ist sowie einem Drech­ selantrieb, mit dem ein zwischen Spindel- und Reit­ stock eingespanntes Werkstück in Rotation versetz­ bar ist.

Eine derartige Drechselmaschine ist beispielsweise im Gebrauchsmuster DE 87 11 407 beschrieben. Wei­ terhin ist im Stand der Technik ist eine Holzdrech­ selmaschine der Firma HAPFO mit der Bezeichnung AP 7000 H bekannt, mit welcher Kopien von Musterwerk­ stücken gefertigt werden können. Bei dieser soge­ nannten Holzkopierdrehbank wird das Muster abgeta­ stet und der Meißel entsprechend geführt. Die Abta­ stung geschieht hydraulisch, wobei das Muster kein fertig ausgearbeitetes Werkstück sein muß, sondern auch eine flächenhafte Schablone aus Metall sein kann. Als nachteilig ist anzusehen, daß auf jeden Fall ein Muster am Ort der Maschine erforderlich ist.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, eine Holzdrechselmaschine herzustellen, bei der ein be­ rührungsloses Abtasten des Musters möglich ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Bettschlitten und der planschlitten über eine Kugelspindel angetrieben werden und daß die Antriebe für Bettschlitten und Planschlitten mit einer numerischen Steuerung ausgerüstet sind, sowie einem Gerät zur optischen Abtastung der Oberfläche einer Vorlage, welches die Daten entweder an die Steuerung weitergibt oder ein später auslesbaren Speicher beschreibt.

Die numerische Steuerung erlaubt eine Fertigung, ohne daß ein Muster notwendig ist. Außerdem braucht ein Werkstück nicht in einem Schritt gefertigt wer­ den, sondern kann mehrere Arbeitsschritte durchlau­ fen, was vor allen Dingen bei größeren Werkstücken von Bedeutung ist. Des weiteren erfolgt die Ferti­ gung schneller, da die Vorschubgeschwindigkeit nicht an die Bearbeitungsgeschwindigkeit an kriti­ schen Stellen ausgerichtet werden muß, sondern die Geschwindigkeit variabel ist, so daß an unkriti­ schen Stellen schneller gearbeitet werden kann.

Durch die Verwendung von Kugelspindeln wird er­ reicht, daß die Schlitten praktisch kein Spiel ha­ ben und somit sehr genau positioniert werden kön­ nen. Erst die Erfüllung dieser Voraussetzung er­ laubt den Einsatz numerischer Steuerungen. Ein wei­ terer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die dem Stand der Technik zugehörenden Drechselmaschi­ nen leicht zu einer erfindungsgemäßen Drechselma­ schine umgerüstet werden können.

Zur Erzeugung des die Gestalt des Drehteils be­ schreibenden Datensatzes wird ein Gerät eingesetzt, das die Oberfläche einer Vorlage optisch abtastet, etwa mit einem Laser. Das Gerät wird entweder un­ mittelbar an der Schnittstelle der Steuerung ange­ schlossen oder beschreibt einen Speicher, der sei­ nerseits von der Steuerung unmittelbar oder über die Schnittstelle auslesbar ist. Damit erübrigt sich die Notwendigkeit, daß ein zu kopierender Ge­ genstand zur Drechselmaschine zu bringen und zu diesem Zweck etwa aus einem Gegenstand auszubauen ist.

Bevorzugt weist die Steuerung eine Schnittstelle auf, an die ein Gerät zur Datenübertragung an­ schließbar ist. Als Schnittstelle sind dabei belie­ bige Möglichkeiten zum Datenaustausch zu betrach­ ten, beispielsweise ein Laufwerk mit einem aus­ tauschbaren, magnetischen Speichermedium. Zweckmä­ ßig weist auch die Steuerung selbst oder ein an sie anschließbares Gerät eine Vorrichtung zur Daten­ speicherung auf. Neben geeigneten Antriebsparame­ tern für unterschiedliche Werkzeuge und Materialien lassen sich auf diese Weise insbesondere Daten für die Werkzeugsteuerung übertragen, um Werkstücke von vorgegebener Gestalt herzustellen. Gegenüber her­ kömmlichen Drechselmaschinen mit einer Kopiervor­ richtung ist dann keine Vorlage oder Schablone er­ forderlich, die während des Herstellungsvorgangs abgetastet wird.

Durch die Verwendung von Schrittmotoren als Antrieb wird eine hohe Präzision erreicht. Servomotoren ge­ statten variable Vorschubgeschwindigkeiten, so daß die Dauer aufeinander folgender unterschiedlicher Bearbeitungsvorgänge in vorteilhafter Weise mini­ mierbar ist. Beispielsweise kann während der erst­ maligen Bearbeitung eines Bereiches, also beim Aus­ nehmen größerer Materialmengen zur Erzeugung grober Strukturen, der Vorschub langsamer erfolgen als bei einer oberflächlichen Nachbearbeitung, das heißt einem Vorgang ohne wesentliche Abtragung des Mate­ rials. Geeignete Geschwindigkeiten für die einzel­ nen Arbeitsschritte lassen sich bevorzugt mit der numerischen Steuerung einstellen oder aus gespei­ cherten Voreinstellungen auswählen.

Es ist bevorzugt, für jeden Antrieb zwei Schrittmo­ toren einzusetzen, und zwar einen größeren und einen kleineren, die folglich eine unterschiedliche Resonanzfrequenz aufweisen. Diese beiden Schrittmo­ toren sind über ein Zahnriemen miteinander verbun­ den. Im Falle der Resonanz tritt bekanntlich eine starke Minderung des Drehmomentes auf. Die vorge­ schlagene Anordnung garantiert einen Antrieb mit gleichmäßig hohen Drehmomenten über den gesamten Drehzahlbereich.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­ findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläu­ tert wird. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Holzdrechsel­ maschine,

Fig. 2 eine Querschnitt durch den Werkzeug­ schlitten entlang der Verschiebungs­ richtung des Planschlittens.

Die Fig. 1 zeigt eine Holzdrech­ selmaschine (1), in der zwischen dem mit dem Bett (2) befestigten Spindelstock (3) und dem auf dem Bett (2) geführten Reitstock (4) ein Werkstück (5) eingespannt ist. Der aus dem parallel zur Drehachse (6) des Werkstücks (5) verlaufende Bettschlitten (7) und dem senkrecht zu der Drehachse (6) in einer Schwalbenschwanzführung des Bettschlittens (7) ver­ laufende Planschlitten (8) bestehende Werkzeug­ schlitten ist auch in Fig. 2 in einem Schnitt senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1 dargestellt.

Der Planschlitten (8) weist einen Meißelhalter (9) auf, in den der Meißel (10) eingespannt ist und von einem Antrieb, der aus zwei einzelnen Schrittmoto­ ren (11a, 11b) verschiedener Größe und somit ver­ schiedener Resonanzfrequenz besteht, über Zahnräder (12), einen Zahnriemen (13) und eine Kugelspindel (14a) angetrieben wird. Der Antrieb des Bettschlit­ tens (7) erfolgt senkrecht zur Bewegungsrichtung des Planschlittens (8) ebenso über eine Kugelspin­ del (14b) durch zwei verschieden große Schrittmoto­ ren (11) (nur schematisch als ein Rechteck darge­ stellt). Alle Antriebe werden von einer numerischen Steuerung (15) gesteuert.

Claims (5)

1. Holzdrechselmaschine mit einem Spindelstock, ei­ nem Reitstock, einem Werkzeugschlitten, der in einen Bettschlitten und in einen in dem Bettschlit­ ten geführten Planschlitten unterteilt ist, jeweils einem Antrieb für den Bettschlitten und für den Plan­ schlitten, wobei der Planschlitten einen Meißel­ halter aufweist, auf dem ein Meißel aufgesteckt ist sowie einem Drechselantrieb, mit dem ein zwischen Spindel- und Reitstock eingespanntes Werkstück in Rotation versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bettschlitten (7) und der Planschlitten (8) über eine Kugelspindel (14a, 14b) angetrieben wer­ den und daß die Antriebe für Bettschlitten (7) und Planschlitten (8) mit einer numerischen Steuerung (15) ausgerüstet sind, sowie einem Gerät zur opti­ schen Abtastung der Oberfläche einer Vorlage, wel­ ches die Daten entweder an die Steuerung (15) weitergibt oder ein später auslesbaren Speicher beschreibt.

2. Holzdrechselmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (15) eine Schnittstelle aufweist, an die ein Gerät zur Daten­ übertragung anschließbar ist.

3. Holzdrechselmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (15) oder ein an sie anschließbares Gerät eine Vorrichtung zur Da­ tenspeicherung aufweist.

4. Holzdrechselmaschine nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ trieb für den Bettschlitten (7) und/oder Antrieb für den Planschlitten (8) aus einem Schrittmotor (11, 11a, 11b) oder einem Servomotor besteht.

5. Holzdrechselmaschine nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ trieb für den Bettschlitten (7) und/oder der An­ trieb für den Planschlitten (8) jeweils mindestens zwei Schrittmotoren (11, 11a, 11b) verschiedener Resonanzfrequenz beinhalten, die insbesondere über einen Zahnriemen (13) miteinander gekoppelt sind.