DE2046758A1 - Vorrichtung zur Außenbearbeitung von Werkstucken - Google Patents

Vorrichtung zur Außenbearbeitung von Werkstucken

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DE2046758A1
DE2046758A1 DE19702046758 DE2046758A DE2046758A1 DE 2046758 A1 DE2046758 A1 DE 2046758A1 DE 19702046758 DE19702046758 DE 19702046758 DE 2046758 A DE2046758 A DE 2046758A DE 2046758 A1 DE2046758 A1 DE 2046758A1
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Germany
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workpiece
tool support
tool
yoke
guide head
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DE19702046758
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English (en)
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Hubert 5140 Erkelenz Buschfeld
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Mhwirth GmbH
Original Assignee
Wirth Maschinen und Bohrgeraete Fabrik GmbH
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C7/00Milling devices able to be attached to a machine tool, whether or not replacing an operative portion of the machine tool
    • B23C7/02Milling devices able to be attached to a machine tool, whether or not replacing an operative portion of the machine tool to lathes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B5/00Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
    • B23B5/08Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor for turning axles, bars, rods, tubes, rolls, i.e. shaft-turning lathes, roll lathes; Centreless turning
    • B23B5/12Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor for turning axles, bars, rods, tubes, rolls, i.e. shaft-turning lathes, roll lathes; Centreless turning for peeling bars or tubes by making use of cutting bits arranged around the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C7/00Milling devices able to be attached to a machine tool, whether or not replacing an operative portion of the machine tool

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur Außenbearbeitung von Werkstücken Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur spanabhebenden Außenbearbeitung von zylindrischen WerkstUcken mittels eines oder mehrerer Werkzeuge, bei der ein die Werkstuckaufnahme und einen Drehantrieb für das Werkstück aufweisende Schlitten auf einem Bett relativ zu einem an das Werkstück anstellbaren Werkzeugsupport verschiebbar ist und bei der am Werkstück angreifende, die Stellung des Werkzeugsupports in Bezug auf das Werkstück beeinflussende Mittel vorgesehen sind.
  • Solche Vorrichtungen dienen insbesondere dazu, die Außenhaut von gegossenen, insbesondere im Stranggießverfahren hergestellten Werkstücken bzw. Blöcken zu entfernen. Als Werkzeug wird dabei meist ein Fräser verwendet.
  • Bei einer bekannten Vorrichtung der genannten Art (DT-PS 860 885) ist auf einem schräg zur Werkstücklängsachse angeordneten Querbett ein Werkzeugschlitten verschiebbar, dessen Querbewegung von der Mantelfläche des rotierenden Werkstückes über eine am Werkzeugschlitten vorgesehene Kopierrolle abgeleitet wird. Der Frässchlitten wird hydraulisch an das Werkstück angedruckt, wobei die Kopierrolle die Abstützung bildet und in ihrer Einstellung relativ zum Werkzeug auch die Spantiefe bestimmt. Bei einer solchen Vorrichtung läuft die Kopierrolle über die rohe Werkstückoberfläche und tastet dieselbe immer nur an einer einzigen Stelle ab.
  • Alle Unregelmäßigkeiten dieser Oberfläche werden somit durch das Werkzeug auf der bearbeiteten Fläche des Werkstückes vollständig wieder abgebildet. Mit einer solchen Vorrichtung läßt sich deshalb keine große Formgenauigkeit erreichen.
  • Ziel der Erfindung ist es, bestehende Nachteile und Unzulänglichkeiten zu überwinden und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach ausgebildet ist, eine einwandfreie Führung des Werkzeuges relativ zum Werkstück gewährleistet und die Erzielung einer guten Formgenauigkeit bei der bearbeiteten Oberfläche ermöglicht. Insbesondere soll eine solche Vorrichtung auch den Anforderungen bei der Bearbeitung von Leichtmetall-Blöcken Rechnung tragen.
  • Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß der Werkzeugsupport in einer die Vorschubrichtung des Werketückes querenden Ebene in beiden Freiheitsgraden bzw. Koordinaten dieser Ebene beweglich gehalten ist und einen an ihm drehbar gelagerten ringförmigen Führungskopf mit über den Umfang verteilten Rollen od.dgl. auSweist, die zum Angriff an der Werkstückoberfläche bestimmt sind.
  • Durch einen solchen zusammen mit dem Werkstück umlaufenden Kopf, dessen Rollen das Werkstück bei seiner Vorschubbewegung in Langsrichtung halten, wird in besonders vorteilhafter Weise eine einwandfreie Führung für das Bearbeitungswerkzeug erreicht. Damit ergibt sich eine entsprechend hohe Formgenauigkeit der bearbeiteten Oberfläche. Der Führungskopf bewirkt außerdem, daß das Werkstück ruhig am Bearbeitungswerkzeug vorbeigeführt wird und nachteilige Schwingungserscheinungen unterbunden werden.
  • Der Werkzeugsupport wird zweckmäßig mit zwei Werkzeugspindeln ausgerüstet, deren Werkzeuge an einander diametral gegenüberliegenden Stellen des Werkstückes angreifen. Insbesondere können die Werkzeugspindeln dabei parallel zur vertikalen Längsmittelebene des Führungskopfes angeordnet sein.
  • Zur beweglichen Halterung des Werkzeugsupports bestehen mehrere Möglichkeiten. So kann derselbe beispielsweise zwischen zwei mit entsprechend großer öffnung versehenenPlatten verschiebbar geführt und an Federn aufgehängt sein. Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, daß der Werkzeugsupport durch ein Joch gebildet oder von einem solchen gehalten ist, das mit einem Ende an einer ortsfest gelagerten Schwinge angelenkt und an dem anderen Ende durch ein nachgiebiges Element unterstützt ist und an dem weiterhin nachgiebige Elemente in entgegengesetzten horizontalen Richtungen angreifen. Die nachgiebigen Elemente können Federn oder auch mit einem kompressiblen Medium gefüllte Druckpolster sein.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Werkzeugsupport innerhalb seiner Bewegungsebene feststellbar. Dies ist im Hinblick auf den Abschluß der Bearbeitung am Ende des Werkstückes von Vorteil. Bei einer Ausführung mit von einem Joch gehaltenem Werkzeugsupport wird zu diesem Zweck eine auf das Joch wirkende Klemmvorrichtung vorgesehen.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtung in Seitenansicht, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1 mit zusätzlich eingezeichneten An- und Abrollbetten, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III - III in Fig. 1 und Fig. 4 einen Schnitt durch den Werkzeugsupport mit dem Führungskopf nach der Linie IV - IV in Fig. 2.
  • Bei der dargestellten Vorrichtung handelt es sich um eine Maschine zur Außenbearbeitung von Aluminiumblöcken. Auf einem Grundbett 1 ist ein beispielsweise auf Rollen gelagerter Werkstückschlitten 2 verfahrbar, der an seinen Enden mit Aufnahmeeinrichtungen 3, 4 für das hier strichpunktiert wiedergegebene Werkstück W versehen ist. An der Aufnahmeeinrichtung 4 befindet sich ein am vorderen Ende mit einer Pendelkalotte versehenes Widerlager 5 für das Werkstück während die andere Aufnahmeeinrichtung 3 mit einer hydraulisch zu bettigenden, am vorderen Ende ebenfalls eine Pendelkalotte aufweisenden Spannpinole 6 versehen ist. In einer der beiden Aufnahmeeinrichtungen 3, 4 auf dem Schlitten 2 ist der nicht besonders wiedergegebene Drehantrieb für das Werkstück W untergebracht. Wenigstens eine der beiden Aufnahmeeinrichtungen 3, 4 kann in Längsrichtung des Werkstückschlittens 2 motorisch verstellt werden, um eine Anpassung an unterschiedliche Werkstücklängen zu ermöglichen. Für den Werkstückschlitten 2 selbst wird zweckmäßig ein hydraulischer Antrieb vorgesehen, der Vorschub- und Eilgangbewegungen des Schlittens auf dem Bett 1 ermöglicht.
  • Zur Beschickung der Maschine ist je ein Anroll- und Abrollbett 7 bzw. 8 vorgesehen. Zum Ein- und Ausbringen der Blöcke dienen Manipuliereinrichtungen mit schwenkbaren Köpfen 9, 10, 11, 12, wobei jeweils einer dieser Köpfe @ bzw. 12)ortsfest an der Maschine angebracht ist, während der andere (10 bzw.
  • 11) auf einem gesonderten Bett (13 bzw. 14) der Blocklänge entsprechend einstellbar ist.
  • Die insgesamt mit der Ziffer 15 bezeichnete Bearbeitungsstation selbst befindet sich etwa in der Mitte des Maschinenbettes 2 und weist bei der dargestellten Ausführung einen Werkzeugsupport auf, der mit zwei durch Elektromotoren 16 antreibbaren Arbeitsspindeln 17 ausgerüstet ist. Jede derselben kann beispielsweise mit einem Fräswerkzeug 18 bestückt sein, Die Anordnung der Arbeitsspindeln ist dabei so getroffen, daß die Werkzeuge an sich gegenüberliegenden Stellen am Werkstück angreifen (vgl. Fig. 3).
  • Der Werkzeugsupport ist Bestandteil eines Joches 19, das an dem in Fig. 3 rechten Ende durch einen Zapfen 20 gelenkig mit einer Schwinge 21 verbunden ist, die ihrerseits mittels eines Zapfens 22 am Gestell der Bearbeitungsstation 15 ange lenkt ist. Diese Schwinge 21 besteht zweckmäßig aus zwei in Achsrichtung der Zapfen 20, 22 Abstand voneinander aufweisenden, miteinander verbundenen Teilen, um eine entsprechende Seitenstabilität zu erzielen. An seinem anderen, in Fig.3 linken Ende ist das Joch 19 von einer Druckfeder 23 unterstützt und außerdem in einer feststehenden Kulisse 24 geführt.
  • An einer Stelle seiner Unterseite ist das Joch 19 mit einem nach unten vorstehenden Ansatz 19a versehen, auf dessen beide Seiten je eine horizontale Druckfeder 25 wirkt. Die beiden anderen Enden dieser Federn 25 liegen an festen Gehäuseflächen an.
  • Auf diese Weise ist der Werkzeugsupport so gehalten daß er in einer die Vorschubrichtung des Werkstückes querenden Ebene Bewegungen mit den beiden in dieser Ebene liegenden Freiheitsgraden ausführen kann. Die Federn 23 und 25 sind sc dimensioniert, daß der Werkzeugsupport in der Ruhelage eine Mittelstellung einnimmt. An der Kulissenführung 24 ist eine lediglich schematisch angedeutete, zweckmäßig hydraulisch betätigte Klemmvorrichtung 26 mit einer seitlich an das Ende des Joches 19 andrückbaren Klemmplatte od.dgl. vorgesehen.
  • Hierdurch kann das Joch zu jedem gewünschten Zeitpunkt festgestellt werden, so daß es dann eine starre Traverse bildet.
  • Wie insbesondere Fig. 4 erkennen läßt, ist am Werkzeugsupport ein Führungskopf 27 mit einem freien mittleren Durchgang 28 für das Werkstück W drehbar in Wälzlagern 31 gelagert. Der Führungskopf 27 weist drei um 1200 zueinander in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Rollen 29 auf, die zum Angriff an dem zu bearbeitenden Werkstück W bestimmt sind.
  • Wie die Schnittdarstellung in Fig. 4 erkennen läßt> sind die Rollen 29 zweckmäßig an ihrem Umfang gezahnt oder profiliert, so daß sie das Werkstück sicher fassen und auch in die rohe Oberfläche desselben eindringen können. Die Halterungen 30 für die Rollen 29 können z.B. mittels eines Verstellgewindes in ihren Aufnahmebohrungen im Führungskopf 27 verschoben werden, wodurch eine Anpassung an unterschiedliche Werkstück durchmesser ermöglicht wird.
  • Die Maschine arbeitet wie folgt. Ist ein Werkstück fertig bearbeitet, wird der Werkstückschlitten 2 in die in der Zeichnung dargestellte Lage zurückgefahren und es werden die Köpfe 9> 10 an der Beschickungsseite der Maschine in Richtung auf das aufzunehmende Werkstück eingeschwenkt. Ein auf dem Anrollbett 7 befindliches Werkstück wird freigegeben und rollt dann auf die an den Köpfen angebrachten Arme 9a und lOa.
  • Die Köpfe 9, 10 heben dann mit ihren Armen das Werkstück auf Maschinenmitte. Durch Betätigung der Spannpinole 6 wird der Block dann zwischen den beiden Aufnahmeeinrichtungen 3 und 4 festgespannt. Um hierbei eine Längsbewegung des Blockes zu ermöglichen, sind die Arme 9a und 10a mit Rollen 9b und lOb versehen. Dieselben haben eine jeweils sich zur Mitte hin verjüngende Form, wodurch der Block gleichzeitig in seiner Lage zentriert wird. Nach dem Spannen werden die Köpfe 9 und 10 wieder abgesenkt und aus der Maschine herausgeschwenkt.
  • Es wird nun der Drehantrieb des Werkstückes W und der Vorschubantrieb des Schlittens 2 eingeschaltet. Der sich drehende Block wird dadurch in den Führungskopf 27 eingeschoben, wobei er von den Führungsrollen 29 erfaßt wird. Zugleich werden damit auch die Arbeitsspindeln 17 mit den Werkzeugen 18 in die richtige Lage relativ zum Werkstück W gebracht.
  • Während des Bearbeitungsvorganges folgt der Werkzeugsupport, durch den Führungskopf 27 geführt> der Blockoberfläche ohne Rücksicht auf etwaige Unebenheiten der Blöcke. Die maximale Auslenkung des Werkzeugsupports von der Mitte aus kann beispielsweise 40 mm betragen. Mit einer solchen Vorrichtung ist gewährleistet, daß auf der gesamten Länge des Werkstückes die Spanabnahme vollkommen gleich ist.
  • Kurz vor dem Ende der Bearbeitung, ehe der Block aus den Führungsrollen 29 austritt, wird durch die Klemmvorrichtung 26 das Joch 19 festgesetzt. Diese Betätigung der Klemmvorrichtung kann mit Hilfe an sich bekannter Elemente automatisch ausgelöst werden. Der Bearbeitungsvorgang wird dann bei festgehaltenem Werkzeugsupport beendet.
  • Wenn der Werkstückschlitten 2 in seiner Endlage angekommen ist, werden an der Ausgabeseite der Maschine die Köpfe 11 und 12 mit den Armen lla und 12a eingeschwenkt und bis an die Blockunterseite angestellt. Sodann wird die Einspannung des Werkstückes durch Entlastung der Pinole 6 gelöst. Durch eine kleine Vorschubbewegung des Schlittens 2 löst sich dieser vom Werkstück vollkommen ab. Das letztere wird durch die Köpfe 11 und 12 abgesenkt und durch nicht besonders dargestellte Auswerferzylinder in den Köpfen 11 und 12 aus der Maschine ausgeschoben. Anschließend schwenken die Köpfe 11 und 12 wieder in ihre in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausgangslage zurück und es wird auch der Werkstückschlitten 2 im Eilgang in die wiedergegebene Lage an der Aufnahmeseite der Maschine gefahren, worauf ein neuer Arbeitsvorgang beginnen kann.
  • Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt, für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden.
  • Patentansprüche

Claims (6)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur spanabhebenden Außenbearbeitung von zylindrischen Werkstücken mittels eines oder mehrerer Werkzeuge, bei der ein die Werkstückaufnahme und einen Drehantrieb für das Werkstück aufweisender Schlitten auf einem Bett relativ zu einem an das Werkstück anstellbaren Werkzeugsupport verschiebbar ist und bei der am Werkstück angreifende, die Stellung des Werkzeugsupports in Bezug auf das Werkstück beeinflussende Mittel vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugsupport (19) in einer die Vorschubrichtung des Werkstückes (W) querenden Ebene in zwei Freiheitsgraden beweglich gehalten ist und einen an ihm drehbar gelagerten ringförmigen Führungskopf (27) mit zum Angriff am Werkstück (W) bestimmten Rollen (29) od.dgl. aufweist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugsupport (19) mit zwei Werkzeugspindeln (17) ausgerüstet ist, deren Werkzeuge (18) an einander diametral gegenüberliegenden Stellen des Werkstückes (W) angreifen.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugspindeln (17) parallel zur vertikalen Längsmittelebene des Führungakopfes (27) angeordnet sind.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugsupport durch ein Joch (19) gebildet oder von einem solchen gehalten ist, das mit einem Ende an einer ortsfest gelagerten Schwinge (21) angelenkt und an dem anderen Ende durch ein nachgiebiges Element (23) in vertikaler Richtung unterstützt ist und auf das weitere nachgiebige Elemente (25) in entgegengesetzten horizontalen Richtungen wirken.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugsupport (19) innerhalb seiner Bewegungsebene feststellbar ist.
  6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, gekennzeichnet durch eine auf das Joch (19) wirkende Klemmvorrichtung (26).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2285202A1 (fr) * 1974-09-20 1976-04-16 Kieserling & Albrecht Machine a usiner les pieces par pelage

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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