DE19605301A1

DE19605301A1 - Führung für Schlitten von Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE19605301A1
Application number: DE1996105301
Authority: DE
Inventors: Rolf R Trost
Original assignee: BECKER ARMIN DIPL BETRIEBSW; GAENZ AXEL
Current assignee: BECKER ARMIN DIPL BETRIEBSW; GAENZ AXEL
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 1997-08-21
Also published as: WO1997029881A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Führung für Schlitten von Werkzeugmaschinen.

Bekannte Führungen für Schlitten von Werkzeugmaschinen sind Flachführungen, Prismenführungen, Linearführungen und Pinolenführungen.

Diese Führungen bedürfen aufgrund ihrer Baugröße eines großen Materialeinsatzes, wobei die Baugröße wiederum den Bau großer Grundmaschinen erzwingt. Die großen Massen der so aufgebauten Werkzeugmaschinen schränken die Möglichkeiten einer Hochgeschwindigkeitsbearbeitung stark ein.

Da die Bearbeitungsmitte außerhalb der Führung liegt und die mit der Wärmeentwicklung verbundenen Maßveränderungen erheblich sind, ist eine Präzisionsbearbeitung nur bedingt möglich. Je nach Bearbeitungsanforderung wird durch den Abstand zwischen Spindelmitte und der Achse der Vorschubkraft ein hohes Kippmoment auf die Führung ausgeübt, was ungünstig ist.

Weiterhin ist die Herstellung derartiger Führungen zeitaufwendig und bringt hohe Kosten mit sich. Schließlich ist es bekannt, eine Einsatzhärtung des Führungsbereiches durchzuführen und danach diesen Bereich zu schleifen. Je nach Tiefe der Härtung und Materialabtrag durch das Schleifen kann es zu Qualitätsunterschieden des Führungsbereiches kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Führung für Schlitten von Werkzeugmaschinen zu entwickeln, die die genannten Nachteile vermeidet, die somit in gleichbleibender Qualität kostengünstig herzustellen ist und die Voraussetzungen für eine präzise Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Werkstücken mit sich bringt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führung aus einer ersten und einer zweiten Führungsseite, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind, sowie einer dritten Führungsseite, die in einem Winkel zwischen 0 und 45° zur ersten oder zweiten Führungsseite zwischen diesen beiden Führungsseiten angeordnet ist, besteht.

Durch diese Anordnung wird es ermöglicht, daß die Bearbeitungsmitte innerhalb der Führung liegt und somit die Belastung der Führungen aufgrund des geringen Kippmomentes deutlich verringert wird. Zudem liegt eine erheblich Materialersparnis vor, was die Herstellungskosten verringert, eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ermöglicht und zudem eine höhere Präzision aufgrund geringer Wärmeausdehnungen ermöglicht.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß am freien Ende der ersten und der zweiten Führungsseite erste Führungsleisten befestigt sind.

Über diese Führungsleisten kann eine formschlüssige Verbindung zwischen Führung und Schlitten hergestellt werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß auf der ersten und der zweiten Führungsseite zweite Führungsleisten befestigt sind.

Auf diesen Führungsleisten stutzt sich der Schlitten während der Werkstückbearbeitung ab. Das Befestigen von Führungsleisten auf den Führungsseiten ist kostengünstiger als das herkömmliche Härten des Führungsbereiches und zudem wird eine gleichmäßigere Qualität der Führungen erreicht.

Eine Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die ersten und zweiten Führungsleisten aus durchgehärtetem Material bestehen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die ersten und zweiten Führungsleisten aus Hartmetall bestehen.

Hartmetall eignet sich besonders aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit und aufgrund der Tatsache, daß es dennoch gut zu bearbeiten ist.

Vorteilhaft ist, daß die zweiten Führungsleisten auf die erste bzw. zweite Führungsseite aufgeklebt sind.

Diese Art der Befestigung ist einerseits kostengünstig und vermeidet andererseits - z. B. gegenüber Verschraubungen - das Entstehen von Nischen und Tiefpunkten, in denen sich Späne etc. sammeln können. Zudem werden die zweiten Führungsleisten vom Schlitten gegen die Führungsseiten gedrückt, so daß ein Aufkleben zur Befestigung ausreicht.

Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zum Herstellen einer Führung für Schlitten von Werkzeugmaschinen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte

- Fräsen der ersten, zweiten und dritten Führungsseite,
- Befestigen der ersten Führungsleisten an den freien Enden der ersten und zweiten Führungsseite,
- Aufkleben der zweiten Führungsleisten auf die erste und zweite Führungsseite,
- Schleifen der ersten und zweiten Führungsleisten.

Diese Art der Herstellung ist kostengünstig und führt zu einer Führung, die auch bei Serienproduktion eine gleichbleibende hohe Präzision ermöglicht. Die durchgehärteten aufgeklebten zweiten Führungsleisten sind in ihrer Härtung regelmäßiger als ein gehärteter einstückiger Führungsbereich.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften erfindungsgemäßen Führung mit Schlitten und Antrieben,

Fig. 2 eine quer geschnittene Darstellung der Führung mit Schlitten,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Führung mit Schlitten und Antrieben analog Fig. 1.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich, weist die erfindungsgemäße Führung 6 eine erste Führungsseite 1, eine zweite Führungsseite 2 und eine dritte Führungsseite 3 auf die erste Führungsseite 1 und die zweite Führungsseite 2 sind rechtwinklig zueinander angeordnet. Die dritte Führungsseite 3 ist in einem Winkel von 0 bis 45 ° zu der ersten oder der zweiten Führungsseite 1, 2 angeordnet, wobei vorzugsweise der Winkel zu beiden Führungsseiten 1, 2 45° beträgt. Die Führungsseiten 1, 2, 3 stellen also einen mit einer Schräge versehenen rechten Winkel dar, wobei die Schräge vorzugsweise 45° beträgt.

An den freien Enden der ersten und der zweiten Führungsseite, d. h. den Enden, an denen die erste und die zweite Führungsseite nicht miteinander verbunden sind, sind erste Führungsleisten 4 angeordnet. Diese ersten Führungsleisten 4 bestehen aus durchgehärtetem Material, z. B. Hartmetall, und können beispielsweise durch Verschraubung befestigt werden. Sie dienen der formschlüssigen Verbindung zwischen Führung 6 und Schlitten 7.

Desweiteren sind auf der ersten und der zweiten Führungsseite 1, 2 zweite Führungsleisten 5 angeordnet, die ebenfalls aus durchgehärtetem Material, vorzugsweise aus Hartmetall, bestehen. Diese zweiten Führungsleisten 5 können in vorteilhafter Weise aufgeklebt werden, da sie durch den Schlitten 7 lediglich in Richtung der Führungsseiten 1, 2 belastet werden. Das Aufkleben von zweiten Führungsleisten 5 ist gegenüber dem Härten des Führungsbereiches herstellungstechnisch vorteilhaft, da eine einfache und schnelle Montage möglich ist und zudem eine gleichbleibende Qualität innerhalb einer Serie erreicht werden kann.

Nach dem Aufbringen dieser zweiten Führungsleisten 5 wird der gesamte Führungsbereich geschliffen, wobei ein Führungsbereich entsteht, der auch modernsten Qualitätskriterien gerecht wird. Die großen, rechtwinklig zueinander angeordneten Hauptführungsflächen der zweiten Führungsleisten bewirken eine optimale Dämpfung und einen sehr erschütterungsarmen Lauf.

Vorteilhaft bei dieser Art der Führung 6 ist gleichfalls der gegenüber dem Stand der Technik geringe Materialaufwand, der zusätzlich zur Senkung der Herstellkosten beiträgt. Durch die geringen Massen können Hochgeschwindigkeitsbearbeitungen bei Spindeldrehzahlen von bis zu 60.000 l/min und Vorschubgeschwindigkeiten bis zu 60 m/min durchgeführt werden, wobei hinzukommt, daß durch die geringe Wärmeausdehnung eine hohe Präzision möglich ist.

Die erfindungsgemäße Führung 6 ermöglicht es, daß die Mitte des in einem als Spindelstock ausgebildeten Schlitten 7 angeordneten Werkzeuges 8, bei dem es sich insbesondere um einen über einen Antriebsmotor 10 getriebenen Bohrer, einen Fräskopf oder ein Feindrehwerkzeug handelt, innerhalb der Führung 6 angeordnet ist. Der Abstand zwischen der Achse der Vorschubkraft, die durch einen Vorschubmotor 9 aufgebracht wird, und der Mitte des Werkzeuges 8 ist daher sehr gering, was das Kippmoment und somit auch die Belastung der Führung 6 deutlich verringert.

Claims

1. Führung (6) für Schlitten (7) von Werkzeugmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (6) aus einer ersten und einer zweiten Führungsseite (1, 2), die rechtwinklig zueinander angeordnet sind, sowie einer dritten Führungsseite (3), die in einem Winkel zwischen 0 und 45° zur ersten oder zweiten Führungsseite (1, 2) zwischen diesen beiden Führungsseiten (1, 2) angeordnet ist, besteht.

2. Führung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende der ersten und der zweiten Führungsseite (1, 2) erste Führungsleisten (4) befestigt sind.

3. Führung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ersten und der zweiten Führungsseite (1, 2) zweite Führungsleisten (5) befestigt sind.

4. Führung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Führungsleisten (5) aus durchgehärtetem Material bestehen.

5. Führung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Führungsleisten (5) aus Hartmetall bestehen.

6. Führung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Führungsleisten (5) auf die erste bzw. zweite Führungsseite (1, 2) aufgeklebt sind.

7. Verfahren zum Herstellen einer Führung (6) für einen Schlitten (7) einer Werkzeugmaschine, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte

- Fräsen der ersten, zweiten und dritten Führungsseite (1, 2, 3),
- Befestigen der ersten Führungsleisten (4) an den freien Enden der ersten und zweiten Führungsseite (1, 2),
- Aufkleben der zweiten Führungsleisten (5) auf die erste und zweite Führungsseite (1, 2),
- Schleifen der ersten und zweiten Führungsleisten (4, 5).