DE2038157C3 - Ausbohrmaschine fur Präzisionsarbeiten - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausbohrmaschine für Präzisionsarbeiten, die aus einem Maschinengestell, einem sich darauf bewegenden Arbeitstisch zur Einspannung der Werkstücke, sowie einem oder zwei auf dem Maschinengestell angeordneten, aus zwei Stützen und einer Quertraverse gebildeten brückenartigen Sockeln bestehen, die auf der Oberseite der Quertraverse Antriebsmotoren tragen, während sich unterhalb eines zwischen den brückenartigen Sockeln und dem Maschinengestell gebildeten Freiraumes vor! den Antriebsmotoren angetriebene Bohrspindeleinheiten befinden.

Ausbohrmaschinen dieser Art sind aus der Zeitschrift »Engineering« vom 24. April 1970, Seiten 420 und 421 bekannt.

Es kommt bei solchen Maschinen, insbesondere bei Präzisionsmaschinen, die mit Diamant- oder Hartmetallwerkzeugen arbeiten, darauf an, die im Betrieb auf Grund von Temperaturverformungen entstehenden Versetzungen von Werkzeug und Werkstück möglichst gering zu halten oder auszugleichen. Bei der oben umrissenen bekannten Bauart findet eine solche Kompensation nicht statt, da die auf dem Maschinengestell befestigten Bohrspindeleinheiten sich bei Erwärmung so ausdehnen, daß ihre Wellenachse eine Versetzung gegenüber dem Werkstück erfährt.

Eine recht aufwendige Art der Kompensation von Längenänderungen bei Werkzeugmaschinen ist die z. B. aus der deutschen Auslegeschrift 1 254 224 bekannte, mit Temperaturfühlern arbeitende Temperaturrcgeleinrichtung. Demgegenüber gehört zur vorliegenden Erfindung die Anwendung des Prinzips, einen Temperaturausgleich durch Aufhängung der ortsfert zu haltenden Teile an sich in entgegengesetzten Richtungen ausdehnenden Teilen zu verwirklichen. An sieh ist dieses Prinzip aus der Patentschrift des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ostberün 15 055 und der britischen Patentschrill 1 200 267 bekimnt, jedoch in anderem Zusammenhang und ohne daß eine Anwendung au^f Maschinen der "eingangs vorausgesetzten Bauart ersichtlich wäre

Fs ist mithin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ausbohrmaschine für Präzisionsarbeiten so au·. zubiiden, daß bei Aufrechterhaltung einfacher Konstruktion eine gute Kompensation von Temperaturverformungen sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Maschine der eingangs umrissenen Bauart erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bohrspindeleinheit(en) an der Unterseite der Quertraverse der brückenartigen Sockel angebracht sind und an sich bekannte temperaturfühlergesteuerte Längenkompensationseinrichtungen in deren Stützen enthalten.

Dabei sind die Längenkompensationseinrichtungen zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß je an einer Bohrspindeleinheit und an den brückenartigen Sockeln Temperaturfühlt.'- angebracht sind, die Steuersignale für die in den Hohlräumen der Stützen untergebrachten Heizelemente abgeben.

Die Erfinduno wird nachstehend an Hand der Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 Gesamtansicht einer Ausbohrmaschine fü-Präzisionsausbohroperationen gemäß der Erfindung;

F1 g. 2 Gesamtansicht der Ausbohrmaschine für Präzisionsausbohroperationen mit zwei Spindelköpfen gemäß der Erfindung;

Fig.3 Gesamtansicht der Ausbohrmaschine für Präzisionsausbohroperationen in doppelseitiger Ausführung gemäß der Erfindung, teilweise geschnitten;

F i g. 4 einen Schnitt durch die Stützen der Brücke derselben Werkzeugmaschine;

F i g. 5 Prinzipschaltbild der Heizelemente gemäß der Erfindung.

Die Ausbohrmaschine für Präzisionsausbohroperationen enthält ein Maschinengestell I (Fig. 1), einen am Maschinengestell I befestigten brückenartigL-n Sockel 2, an dem die Bohrspindeleinheit 3 nicht auf der oberen Fläche 4, wie es bei den Werkzeugmaschinen bekannter Konstruktion der Fall ist, sondern auf der unteren, dem Arbeitstisch 6 zugewandten Fläche 5 befestigt ist. Bei einer derartigen Anordnung erfolgt in gewissen Grenzen eine automatische Kompensation der Temperaturverformungeii der Werkzeugmaschine, da die Wärmeausdehnungen des Gehäuses der Bohrspindeleinheiten 3 und der Stützen des brückenartigen Sockels 2 entgegengesetzt gerichtete Verschiebungen der Achse der Spindel 7 hervorrufen, wodurch sie voneinander subtrahiert weiden, während bei der üblichen Anordnung diese Verschiebungen addiert werden, wodurch die Exaktheit der Arbeit der Werkzeugmaschine beeinträchtigt wird.

In F i g. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Werkzeugmaschine gezeigt, die neben der Bohrspindeleinheit 3 eine zweite, auf der unteren Fläche 5 des brückenartigen Sockels 2 liegende Bohrspindeleimheit 8 enthält.

In Fig. 3 ist die Werkzeugmaschine in einer doppelseitigen Ausführung gezeigt und enthält einen

^ralurg Da s 5 der Heize

zweiten brückenartigen Sockel 9. mit dessen unterer Fläche 10 der Spindelkopf 11 befestigt ist.

Der Effekt einer teilweisen Kompensation von T.Miiperaturverformungen tritt gleichermaßen auch bei diesen möglichen Ausführungen der angemeldeten Werkzeugmaschine ein.

In allen Fällen wird die obere Fläche 4 der brükkenartigen Sockel 2. 9 für die Montage von Antriehsinotoren 12 freigegeben, deren Erhitzung eine positive Rolle spielt, weil dadurch eine zusätzliche Wärmeausdehnung in einer Richtung hervorgerufen wird, die den Verschiebungen der Achse der Spindel 7 infolge der Erhitzung der Bohrspindeleinheiten 3. 11 entgegengerichtet ist, wodurch der durel- die Erhitzung der

Stützen der brückenartigen Sol el 2, 9 dank der 15 ein Relais 27 angesc Übertragung der durch die arbeitenden Bohrspindel- ¹^ > "^-"^'-menu

einheUeii 3, 11 entwickelten Wärme erzielte Effekt ver>.iärkt wird.

In einer Reihe von Fällen hat die vorliegende Anordnung zusätzliche Vorteile, z. B., wenn aus Genauigkeitsgrüniien eine minimale Entferur.: von der Achse der Spindel 7 bis zu den Führungsschienen für die Verschiebung von Tisch 6 gewährleistet werden muß oder wenn zur Einspannung des zu bearbeitenden Werkstückes 15, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. eine der sehr verbreiteten Vorrichtungen 13 mit einer oberen Anordnung von Einstellbasen 14 in Frage kommen.

Der Vorteil dieser Vorrichtungen besteht in dem

zuverlässigen Schutz der Einstellbasen 14 gegen die 3° .sationsgrades der Späne, was von besonderer Bedeutung für die Auto- fnrriprlirhe Verhä matisierung der Beladung ist.

Bevorzugt wird eine von den Stützen getrennte Herstellung des oberen Teils der Brücke, und zwar zur Erleichterung der Bearbeitung und Fertigbearbeitung der Einstellfläche zur Einspannung des Spindelkopfes. Die Stützen können je nach dem üblichen Bearbeitungsverfahren für die Führungsschienen des Maschinengestell entweder an das Gestell angegossen oder, wie dies in F i g. 4 gezeigt, getrennt ausgeführt werden.

Zur weiteren Genauigkeitserhöhung wird die Kompensation der Tsmperaturversc'iiebungen der Achse der Spindel 7 durch Anwendung einer in F i g. 4 dargestellten Vorrichtung verbessert.

Die Stützen 16 der brückenaitigen Sockel 2, 9 werden hohl ausgeführt, und diese Hohlräume werden mit einer Flüssigkeit, beispielsweise mit Mineralöl,

... 1 _%r uriieke infolge der Tempera-

eine V-chiebung^Bruck^.^K^ ^ ^

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vom Netz über eine;: i-'umformer 22 gespeist.

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iindeleinheiten soll die der Stutzen eifache übersteigen.

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die"m" der Schaltung liegenden Atglcic^rs^ndc 24 und 25 erreicht. Der Kondensator 32 glättet da Spannungspulsationen.

Wechse strom-

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f_{dchhcit von} Werkzeugmaschine f^^^_{dmm ist die} Brückenschaltung ab1· Vr₁! flnr I- rhitzun« der Bohrspindeleinheiten geglK:her, &^^¹^^ ^_{n in} ^P _{der Diag}onale

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«_äuSe der Bohrspindeleinheiten 3, 11 wird j ^^^S^ X ein Temperaturgeber 17, beispielsweise ein Wider- eierneme 19 werü η - g _{A frcchtcrna},_tung Standsthermometer, untergebracht das durch einen ^eU der Scha tun^^J _{Μ|ιηί!Ββ von} Bohrbeliebigen anderen, die Verschiebung der Spindel- ^^¹^^ ^Tl und brückcnnrligcn Sockeln achse registrierenden Geber ersetzt werden kann. f, 2_rT_dc gesamten Periode der Erhitzung

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Ausbohrmaschine für Präzisionsarbeiten, die aus einem Maschinengestell, einem sich darauf bewegenden Arbeitstisch zur Einspannung der Werkstücke, sowie einem oder zwei auf dem Maschinengestell angeordneten, aus zwei Stützer, und einer Quertraverse gebildeten brückenartigen Sockeln bestehen, die auf der Oberseite der Quertraverse Antriebsmotoren tragen, während sich unterhalb eines zwischen den brückenartigen Sokkeln und dem Maschinengestell gebildeten Freiraumes von den Antriebsmotoren angetriebene Bohrspindeleinheiten befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrspindeleinheiten (3, 11) an der Unterseite (5) der Quertraverse der brückenartigen Sockel (2, 9) angebracht sind und an sich bekannte temperaturfühlergesteuerte Längenkompensationseinrichtungen (17, 18, 19) in deren Stützen enthalten.

2. Ausbohrmaschine nach Anspruch 1, bei der die Stützen der brückenartigen Sockel hohl ausgeführt und mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, daß je an c.ner Bohrspindeleinheit (3, 11) und an den brückenartigen Sockeln (2, 9) Temperaturfühler (17, 18) angebracht sind, die Steuersignale für die in den Hohlräumen der Stützen (16) untergebrachten He^: -elemente (19) abgeben.

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