DE2206794C3

DE2206794C3 - Verfahren zum Herstellen einer T-Nut in einem Werkzeugmaschinentisch

Info

Publication number: DE2206794C3
Application number: DE2206794A
Authority: DE
Inventors: Kenneth Howard Elm Grove Wis. Lane (V.St.A.)
Original assignee: Kearney and Trecker Corp
Current assignee: Kearney and Trecker Corp
Priority date: 1971-02-17
Filing date: 1972-02-12
Publication date: 1974-04-25
Also published as: US3725634A; JPS5434955B1; NL7201894A; DE2206794B2; DE2206794A1; CA966992A; GB1334665A; NL142883B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eiriv-i T-Nu; m einem Wei» 'euginaschinentisch, bf^; dem im Werkzeugmaschinentisch zunächst eine Nut mit rechteckigem Querschnitt und einer Tiefe gleich der Tiefe der T-Nut eingearbeitet wird.

Tische, auf welche die Erfindung sich bezieht und wie sie bei Werkzeugmaschinen verwendet werden, sind üblicherweise mit T-Nute« zur Aufnahme von T-Bolzen versehen, die zum Festlegen von Werkstükken an dem Tisch verwendet werden, damit die Werkstücke während der Bearbeitung durch Werkzeuge starr gehalten werden können Die bisher übliche Praxis besteht darin, die T-Nuten aus dem Material des Tisches herauszuarbeiten. Hierbei wird ein Schlitzfräser dazu verwendet, eine Nut mit der Breite der Kehle der T-Nut uno mit deren Tiefe zu fräsen. Danach wird mittels eines T-Nutfräsers unter der Kehle der Kopfraum der T-Nut gebildet, in welchem der Kopf des T-Bolzens aufgenommen werden kann. Die Bildung dir T-Nuten durch zwei Fräsvorgänge ist ein zeitraubender Arbeitsvorgang, selbst unter Berücksichtigung der Tatsache, daß besondere Maschinen entwickelt wurden, um mehrere T-Nuten in einem Tisch gleichzeitig herzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein ,Verfahren der 6s einleitend genannten Art so zu gestalten, daß T-Nuten in Werkzeugmaschinentischen einfacher und schneller als bisher hergestellt werden könuen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Nut mit rechteckigem Querschnitt mit der Breite des den Kopf der T Nuten-Sckrauben aufnehmenden TeUs der T-Nut ausgeführt wird und daß an beiden Wandungen dieser Nut, bündig mit der Tischoberfläche zur Bildung des FertigprofiLs der T-Nut je ein Metallstreifen durch Schmelzschweißung befestigt wird.

Zur Bildung von T-Nuten für Spannfutterbacken (deutsche Patentschrift 656 664) ist es bekannt, auswechselbare Führungsleisten vorzusehen, die zwecks Nachstellung bei Verschleiß in Längsrichtung der T-Nut verstellbar sind. Für die Passung der Führungsleisten müssen mehrere Fräs- und Bearbeitungsvorgänge am Spannfutterkörper und an den Führungsleisten ausgeführt werden, wobei zusätzlich im Spannfutterkörper eine Nut gefräst werden muß, die den Kopf von T-Bolzen aufnimmt. Somit ist dieses Verfahren noch aufwendiger als das obenerwähnte bekannte Verfahren, insbesondere, wenn berücksichtigt wird, daß die T-Nuten in einem Werkzeugtisch eine Länge haben müssen, die das Vielfache der Länge eines Spannfutters beträgt. Außerdem hat eine solche bekannte Ausführung nichi die Festigkeit, die erforderlich ist, um den bei der Bearbeitung auftretenden Kräften zu widerstehen. Weiterhin sind auch Senklöcher, wie sie bei den bekannten Führungsleisten für die Befestigungsbolzen vorgesehen sind, an der Oberfläche eines Werkzeugmaschl· nentisches nicht zulässig.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der Nu! ein Abstützteii angeordnet wird und die Metallstreifen auf dem Abstützteil angeordnet werden, um si über dem Boden der Nut anzuordnen, und daß der Abstützteil nach der Verbindung der Metallstreifen mit den Tisch entfernt wird, um den Boden der >,üf diese Weise gebildeten T-Niü zur Aufnahme des Kopfes eines T-Boi/ens heizumachen.

Gemäb einer weiterer! bevorzugten Ausführ ;ngsform der Erfindung werden zwei Keile zwischLü den Metallstreifen angeordnet und 1:. entgegengesetzten Richtungen gedrückt, um die gegen die Streifen wirkende Kraft zu erzeugen, um die Streifpn in festm. Eingriff mit den Seitenwänden der Nut während der Verschweißun» zu drücken, und die Keile und d<"" Abstützteil werden "ach Reendigung des Schweißvorganges entfernt.

Durch die Erfindung ist ein Verfahren geschaffen, welches nur eine minimale Anzahl von Bearbeitungsvorgängen erfordert, die außerdem noch außerordentlich einfach ausgeführt werden können. Beispielsweise können die Metallstreifen aus kaltgewalztem Stahl gebildet und einem einfachen und schnellen Schleifvorgang unterworfen werden, wobei es nicht einmal erforderlich ist, alle vier Flächen zu schleifen. Außerdem braucht für jede T-Nut nur eine einzige rechteckige Nut gefräst zu werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine schaubildlichf! Ansicht eines Werkzeugmaschinentisches, in welchem Kanäle gebildet sind;

Fig. 2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene schaubildliche Teilansicht eines Teiles des Tischen gemäß Fig. 1, wobei eine Abstützung, die Streifen und die Keile in ihrer Stellung m einem Kanal dargestellt sind;

Fig. 3 ist eine Einzelheiten zeigende Teilansicht in waagerechtem Schnitt entlang der Ebene 3-3 der Fig.2;

||ΐ Fig.4 ist eine schaubildliche Ansicht des Tisches

|l .,gemäß F i g. 1, nachdem die Streifen fest verbunden Il oder angeschmolzen sind und die Keile und die Trag- P: füllstange abgenommen sind.

iji Bei der Ausführung des Verfahrens gemäß der Er-

j findung werden zunächst in einem We~kzeugmaschi-

nentisch 10 eine Mehrzahl im Abstand voneinander ic

■^: befindlicher paralleler Kanäle 16, 17 und 18 usw. gebildet, und diese Kanäle sind beispielsweise mittels eines Fräsvorganges gebildet. Die Anzahl der in dem Tisch 10 gebildeten Kanäle ist gleich der Anzahl von ; T-Nuten, die der Tisch 10 haben soll. Da die Kanäle

16, 17 und 18 identisch sind und die Herstellung der T-Nutform für jeden Kanal die gleiche ist, wird nachstehend die Erfindung an Hand des Kanals 18 beschrieben, wobei jedoch zu verstehen ist, daß diese Beschreibung auch für alle anderen Kanäle gut.

f_: Die Tiefe D des Kanals 18 ist gleich der Tiefe der

Kehle plus der Tiefe des Kopfraumes, die die fertige T-Nut haben soll. Die Breite W des Kanals 18 ist gleich der gewünschten Kopfraumabmessung der fertiggestellten T-Nut.

Um die Kehle 21 in dem Kanal 18 zu bilden, werden zwei eisenhaltige Metallstreifen 22 und 23, derer Länge der Länge des Kanals 18 gleich ist. in dem Kanal 18 so angeordnet, daß sie an den Seiten des Kanals anliegen, wie es in den F i g. Γ und 3 dargestellt ist. Jeder Streifen 22, 23 ist so angeordnet, daß leine obere Fläche in der gleichen Ebene wie die obere Fläche des Tisches 10 liegt. Im die Streifen 22, 23 in der gewünschten Stellung anzuordnen und tu halten, wird zuerst eine Tragstange 24 in den Kanal 18 eingesetzt. Die Tragstange 24 ist bequem verfügbares Walzvorratsmaterial mit Standardwalzabmessungen, so daß die Stange 24 π"!ιί geformt oder bearbeitet werden muß und es lediglich erforderlich ist, sie auf die gewünschte I änge zu schneiden. Die Länge jedes Streifens 22. 23 ist gleich der Länge des Kanals 18. Die gefräste Breitenabmessung W des Kanals 18 ist geringfügig größer als die Standardbreitenabmessung der Stange 24. so daß auf jeder Seite der Tragstange 24 ein Spielraum 26 bzw. 27 zwifchen der Seite der Tragstange 24 und der benachbarten Seitenwand des Kanals 18 erhalten ist.

Wenn die Tragstange 24 in ihrer Stellung in dem Kanal 18 angeordnet ist, werden die Streifen 22 und 23 in ihrer Stellung in dem Kanal 18 auf der Ober-Seite der Stange 24 in einer StelliTg abgestützt, in der sie sich der zugeordneten Seitenwand des Kanals 18 benachbart befinden. Die Streifen 22 und 23 werden in der gewünschten Stellung mittels zweier Keilstangen 31, 32 festgelegt, die miteinander in Eingriff treten und dahingehend wirken, die Streifen 22, 23 in innige Berührung mit den benachbarten senkrechten Seitenwandflächen des Kanals 18 zu drücken. Die Berührungsfläche zwischen der Seitenfläche des Streifens 22 und der benachbarten senkrechten 6n Seitenwandfläche des Kanals 18 ist als Verbindung 35 bezeichnet. In ähnlicher Weise ist die Berührungsfläche zwischen der Seitenfläche des Streifens 23 und der benachbarten senkrechten gegenüberliegenden Seitenwandfläche des Kanals 18 als Verbindung 36 6j bezeichnet, wie es in Fig. 2 und in Fig. 3 dargestellt ist.

Wenn die Streifen 22 und 23 gemäß vorstehender Beschreibung in dem Kanal 18 angeordnet sind, werden die Verbindungen 35 und 36 zunehmend einem Strahl unterwerfen, der von einer Elektronenstrahlschweißvorrichtung 40 erhalten ist, wodurch eine Fusion bzw. ein Verschmelzen des Metalls der Streifen

22 und 23 mit dem Material des Tisches 10 stattfindet, wie es in F i g. 3 dargestellt ist. Durch diese Verbindung werden die Materialien so kombiniert, daß ein vollständiger Identiiätsverlust der getrennter. Teile erhalten ist. Wenn der von der Elektronenstrahlschweißvorrichtung 40 erhaltene Strahl progressiv entlang der Verbindungen 35 und 36 durch relative Bewegung zwischen dem Tisch 10 und der Schweißvorrichtung 40 bewegt wird, wird eine geringe Raupe 41 gebildet, die durch Schiufen der oberen Fläche des Tisches 10 nach Beendigung der Herstellung aller T-Nuten beseitigt wird. Wenn die Streifen 22 und 23 in ihrer Stellung in dem Kanal 18 angeschmolzen sind, werden die Keilstangen 31 und 32 entfernt, und auch die Stange 24 wird entfernt, jeder Kanal des Tisches 10 wird in ähnlicher Weise behandelt, um einen Arbeitstisch oder Werkstücktisch zu erhalten, wie er in F i g. 4 dargestellt ist, und in welchem T-Nuten gebildet sind, welche Kehlenteile 21 imd Kopfnuten 21A haben. Die fertiggestellten T-Nuten können nicht dargestellte T-Bolzen aufnehmen für den Zweck, in bekannter Weise, ein Werkstück an dem Tisch 10 zu befestigen.

Wenn die T-Nuten in ailen Kanälen gemäß vorstehender Beschreibung gebildet sind und die Tragstange 24 und die Keile 31 und 32 abgenommen sind, kann die obere Fläche de^ Tisches 10 geschliffen werden, um diese Fläche zu säubern und glatt zu machen, so daß ein endgültiges Aussehen erhalten wird, wie es in F i g. 4 dargestellt ist.

Die Unterfläche und die dem Kehlenkeil des T-Schlitzes benachbarte Fläche der Streifen 22 und

23 können gehärtet werden, bevor die Streifen 22. 23 in ihrer Stellung in dem Kanal angeordnet werden. Auf diese Weise brauchen nur die einem Verschleiß ausgesetzten Flächen gehärtet zu werden, und ein solches Härten kann an dem verhältnismäßig schmalen, leicht zu handhabenden Streifenmaterial leichter ausgeführt werden als an einem Tisch, in welchem die T-Nuten gefräst sind. Durch Verwendung einer Tragstange 24 zum Abstützen der Streifen 22 und 23 in der gewünschten Stellung in dem Kanal dient die Stange 24 als Wärmesenke. Auf diese Weise wird die untere Fläche des Streifens, die sich mit der Stange

24 in Berührung befindet und die zuvor gehärtet worden ist, durch das Schmelzschweißverfahren nicht geglüht In ähnlicher Weise dienen auch die Keilstangen 31 und 32 als Wärmesenken, um zu verhindern, daß die zuvor gehärteten Innenseitenflachen der Streifen 22 und 23 geglüht werden. Die Tragstange 24 und die Keilstangen~31 und 32 halten die benachbarten Flächen der Streifen 22 und 23, mit denn; sie im Eingriff stehen, auf einer Temperatur unterhalb der Strecktemperatur.

Da die Tragstange oder M^iützstange 24 aus Material mit Standardwalzabmessungen besteht, wobei ihre Breite geringfügig kleiner als die Breite H' des Kanals ist. wird sie in dem Kanal so angeordnet daü Hn jeder Seite ein Luftspalt 26 bzw. 27 vorhanden ist. Wenn somit der Strahl der Elektronenstrahlschweißvoriichtung 40 durch die Tiefenabmessung der Verbindungen 35, 36 hindurch nach unten eintritt, liegen die Seiten der Abstützstange 24 nicht in dem Weg

des Strahles und unbeabsichtigtes Anschmelzen der Abstützstange 24 an den Tisch 10 und/oder an die Streifen 22 und 23 ist verhindert.

Die Abstützstange 24 besteht vorzugsweise aus eisenhaltigem Material, jedoch braucht sie nicht aus einem solchen Material zu bestehen. Ein Kupfermaterial oder irgendein Legierungsmaterial auf Kupferbasis oder sogar Holz kann für die Abstützstange 24 verwendet werden. Durch Verwendung eines anderen als eines eisenhaltigen Materials für die Abstützstange 24 wird der Vorteil, daß die Abstützstange als Wärmesenke dient, nicht erhalten. Jedoch beeinflußt dies nicht die Strukturqualität der hergestellten T-Nut, sondern bewirkt oder beeinflußt lediglich die Verfärbung des Materials. Die Keile 31 und 32, die aus einem eisenhaltigen Material bestehen, stellen eine ausreichende Wärmesenke dai, um ein Glühen der Streifen 22, 23 zu verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer T-Nut in einem Werkzeugmaschinentisch, bei dem im Werkzeugmaschinentisch zunächst eine Nut mit rechteckigem Querschnitt und einer Tiefe gleich der Tiefe der T-Nut eingearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut mit rechteckigem Querschnitt mit der Breite des den Kopf der T-Nuten-Schrauben aufnehmenden Teils der T-Nut ausgeführt wird und daß an beiden Wandungen dieser Nut, bündig mit der Tischoberfläche zur Bildung des Fertigprofils der T-Nut je ein Metallstreifen durch Schmelzschweißung befestigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der Nut ein Abstütztei) angeordnet wird und die Metallstreifen auf dem Abstützteil angeordnet werden, um sie ie über dem Boden der Nut anzuordnen, und daß der Abstützteil nach der Verbindung der Metallstreifen mit dem Tisch entfernt wird, um den Boden der auf diese Weise gebildeten T-Nu: zur Aufnahme des Kopfes eines T-Bolzens freizumachen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 7\vei Keile zwischen den Metallstreifen angeordnet und in entgegengesetzten Richtungen gedruckt werden, um die gegi. die Streifen wirkende Kraft zu erzeugen, um die Streifen in festen Hingritt nut den Seitenwänden der Nut während der Verschweißung zu drücken, und daß die Keile und der Abstützteil nach Beendigung des Schweißvorganges entfernt werden.