DE2211285A1

DE2211285A1 - Machining unit

Info

Publication number: DE2211285A1
Application number: DE19722211285
Authority: DE
Inventors: Roger Merveher Cattin (Schweiz) P
Original assignee: ZUMBACH AG R
Current assignee: ZUMBACH AG R
Priority date: 1971-03-11
Filing date: 1972-03-09
Publication date: 1972-09-14
Also published as: FR2129612A5; DE2211285C3; CH542692A; DE2211285B2

Description

2211285 PATENTANWALT DIPL-PHYS. HEINRICH SEIDS 62 Wiesbaden · Bieistadter Höhe 15 · Postfach 12068 · Telefon (06121) 565382 Postscheck Frankfurt/Main 1810 08 · Bank Deutsche Bank 395 63 72 · Nass. Sparkasse 108 00 30 65 2211285 PATENT Attorney DIPL-PHYS. HEINRICH SEIDS 62 Wiesbaden Bieistadter Höhe 15 PO Box 12068 Telephone (06121) 565382 Postscheck Frankfurt / Main 1810 08 Bank Deutsche Bank 395 63 72 Nass. Sparkasse 108 00 30 65

• Wiesbaden, den 8. März 1972 Z 406 S/Mz• Wiesbaden, March 8, 1972 Z 406 S / Mz

R. Zumbach AG.
CH 2£Γ4θ Grenchen /SchweizR. Zumbach AG.
CH 2 £ Γ4θ Grenchen / Switzerland

BearbeitungseinheitMachining unit

Priorität: Schweiz vom 11.3.1971Priority: Switzerland from March 11, 1971

schweizerische Patentanmeldung 3560/7Swiss patent application 3560/7

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungseinheit mit einer Bearbeitungsspindel, mindestens einer ¥_erkstückaufnähme und mindestens einem Niederhalter für ein in die Werkstückaufnahme eingesetztes Werkstück. Diese Bearbeitungseinheit kann vorzugsweise als Zusatzaggregat zu einer Mehrstationenmaschine, beispielsweise Karusselmaschine ausgebildet sein, könnte jedoch auch als selbständige Bearbeitungsmaschine konzipiert werden. Es ist Ziel vorliegender Erfindung, eine Bearbeitungseinheit dieser Art zu schaffen, die bei einfachster Ausbildung der Werkstückaufnahme sehr vielseitige Möglichkeiten der Bearbeitung bietet. DieThe present invention relates to a machining unit with a machining _{spindle, at least one ¥ e} rkstückaufnähme and at least one hold-down for a workpiece inserted into the workpiece holder. This processing unit can preferably be designed as an additional unit for a multi-station machine, for example a carousel machine, but could also be designed as an independent processing machine. The aim of the present invention is to create a machining unit of this type which, with the simplest construction of the workpiece holder, offers very versatile machining options. the

erfindungsge-inventive

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masse Bearbeitungseinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsspindel in einem Träger gelagert ist, der eine kreisförmige Bewegung in einer Radialebene der Spindelachse ausführen kann, und dass der Niederhalter drehbar angeordnet ist und zur Kreisbewegung des erwähnten Trägers synchron angetrieben wird. Unter diesen Umständen ist es nun möglich, mit einem Werkzeug, insbesondere einem Fräser, das Werkstück an beliebigen Stellen zu bearbeiten. Die kreisförmige Bewegung des Werkzeugs bezüglich des Werkstücks gestattet beispielsweise das Anfrasen von Nuten, Schultern und dergleichen oder die Oberflächenbearbeitung eines Werkstücks. Im Bedarfsfalle kann auch auf die kreisförmige Bewegung der Bearbeitungsspindel verzichtet werden, um irgend eine einfachere, klassische Bearbeitung, beispielsweise ein Ansenken oder Bohren durchzuführen.mass machining unit is characterized in that the machining spindle is mounted in a carrier, which perform a circular movement in a radial plane of the spindle axis can, and that the hold-down device is rotatably arranged and is driven synchronously with the circular movement of the carrier mentioned. Under these circumstances it is now possible to machine the workpiece at any point with a tool, in particular a milling cutter. The circular movement of the tool with respect to the Workpiece allows grooves and shoulders to be milled, for example and the like or the surface treatment of a workpiece. If necessary, you can also use the circular movement the machining spindle can be dispensed with in order to carry out any simpler, classic machining, for example countersinking or drilling perform.

Die erfindungsgemässe Bearbeitungseinheit, sowie ihre Einsatzmöglichkeiten werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, welches in der Zeichnung dargestellt ist.The processing unit according to the invention and its possible uses are explained in more detail below using an exemplary embodiment which is shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Einheit, Fig. 2 zeigt schematisch einen Teil des Antriebs,Fig. 1 shows a vertical section through the unit, Fig. 2 shows schematically part of the drive,

Fig. 3 bis 5 zeigen Beispiele für den praktischen Einsatz der Be-. arbeitungseinheit undFig. 3 to 5 show examples of the practical use of loading. processing unit and

Fig. 6 zeigt einen Teilschnitt nach Linie VI - VI in Fig. 1.FIG. 6 shows a partial section along line VI - VI in FIG. 1.

Die dargestellte Bearbeitungseinheit ist als Zusatzaggregat auf einem Flansch oder Auge 1 einer Bearbeitungsmaschine 2 befestigt. In Fig. 1 ist ebenfalls der Drehtisch 3 der Bearbeitungsmaschine 2 angedeutet, welcher eine Anzahl von Werkstückaufnahmen 4 aufweist, The machining unit shown is fastened as an additional unit on a flange or eye 1 of a machine tool 2. In Fig. 1, the turntable 3 of the processing machine 2 is also indicated, which has a number of workpiece holders 4,

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von welchen in Pig. 1 nur eine dargestellt ist. Die Einheit ist auf einer Kulisse gelagert und kann mittels einer Spindel 5 mit Betätigungstrommel 6 bezüglich des Drehtisches 3 radial verstellt werden. Auf dem Gestell 7 der Bearbeitungseinheit ist mittels eines Kreuzschlittens mit Nadellagerung ein Kopf 8 horizontal beweglich angeordnet. An der Vorderseite des Kopfes 8 ist eine vertikal bewegliche Kulisse 9 angeordnet, in der eine Bearbeitungsspindel 10 mit Zange 11 gelagert ist. Die Spindel 10 kann von einem Motor 12 über einen Riemen 13 angetrieben werden. Die Kulisse 9 mit der Bearbeitungsspindel 10 kann mittels einer Spindel 14 mit Betätigungstrommel 15 vertikal eingestellt werden. of which in Pig. 1 only one is shown. The unit is on a backdrop and can by means of a spindle 5 with actuating drum 6 can be adjusted radially with respect to the turntable 3. On the frame 7 of the processing unit is by means of a Cross slide with needle bearing a head 8 arranged horizontally movable. At the front of the head 8 is a vertically movable Link 9 is arranged in which a machining spindle 10 with pliers 11 is mounted. The spindle 10 can be powered by a motor 12 a belt 13 is driven. The setting 9 with the machining spindle 10 can be adjusted vertically by means of a spindle 14 with an actuating drum 15.

Der Kopf 8 weist an der Rückseite einen Fortsatz auf, in welchen ein Kugellager 16 eingesetzt ist. In die Bohrung des Innenringes dieses Kugellagers greift ein Exzenterzapfen 17, der mittels einer Spindel 18 bezüglich einer Antriebswelle 19 diametral verschoben werden kann. Die Lagerblöcke der Spindel 18 sind auf einer Scheibe 20 angeordnet, die mit der Welle 19 fest verbunden ist. Die Welle 19 ist in einem mit dem Gestell 7 verbundenen Träger 21 gelagert, mit welchem Träger 21 auch ein Antriebsmotor 22 mit Reduktionsgetriebe 23 verbunden ist. Der Motor 22 treibt über ein Zahnradgetriebe die Welle 19 mit einer bestimmten Drehzahl an.The head 8 has on the back an extension in which a ball bearing 16 is used. In the bore of the inner ring of this ball bearing engages an eccentric pin 17, which by means of a Spindle 18 can be displaced diametrically with respect to a drive shaft 19. The bearing blocks of the spindle 18 are on a disc 20, which is firmly connected to the shaft 19. The shaft 19 is mounted in a carrier 21 connected to the frame 7, with which carrier 21 a drive motor 22 with reduction gear 23 is also connected. The motor 22 drives via a gear train the shaft 19 at a certain speed.

Mit der Welle 19 ist ein Kettenrad 24 verbunden, das über eine Kette 25 ein Kettenrad 26 antreibt. Das eine Trum der Kette 25 wird durch einen Kettenspanner mit zwei Spannrädern 27 und 28 gespannt. With the shaft 19, a sprocket 24 is connected, which has a Chain 25 drives a sprocket 26. One strand of the chain 25 is tensioned by a chain tensioner with two tensioning wheels 27 and 28.

Das Kettenrad 26 ist mittels einer Welle 29 in einem Träger 30 gelagert, welcher Träger 30 mittels eines Kreuzschlittens einstellbarThe chain wheel 26 is mounted in a carrier 30 by means of a shaft 29, which carrier 30 can be adjusted by means of a cross slide

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auf dem Gestell angeordnet ist. In Fig. 1 ist die Spindel 31 für die radiale Einstellung des Trägers 30 dargestellt. Die Drehung des Kettenrades 26 bzw. der Welle 29 wird über ein nicht näher bezeichnetes Zahnradgetriebe auf einen im Träger 30 drehbar gelagerten Ring 32 übertragen, welcher Ring bei der dargestellten Lage der Teile konzentrisch zur Bearbeitungsspindel 10, 11, bzw. zur Werkstückaufnähme 4 angeordnet ist. Der Ring 32 ist, wie Fig. 5 zeigt, mit Gewindebohrungen versehen, welche zur Befestigung von Niederhaltern dienen. Gemäss Fig. 3 ist beispielsweise ein einziger Niederhalter 33 mit dem Ring 32 verschraubt, welcher Niederhalter mit einer federbelasteten Kugel 34 im Zentrum eines Werkstücks 35 aufliegt. Das Werkstück 35 liegt lose auf der Aufnahme 4 und ist auf derselben beispielsweise mittels in Löcher des Werkstücks 35 eingreifender Stifte orientiert und gesichert. Gemäss Fig. 3 ist ein Stirnfräser 36 in die Bearbeitungspindel eingespannt, der eine kreisringförmige Fläche am Rande des Werkstücksis arranged on the frame. In Fig. 1, the spindle 31 is for the radial adjustment of the carrier 30 is shown. The rotation of the sprocket 26 or the shaft 29 is controlled by an unspecified Gear transmission transmitted to a ring 32 rotatably mounted in the carrier 30, which ring in the position shown of the parts is arranged concentrically to the machining spindle 10, 11 or to the workpiece holder 4. The ring 32 is like FIG. 5 shows, provided with threaded holes, which are used to attach hold-downs. According to FIG. 3, for example, there is a single one Hold-down 33 screwed to the ring 32, which hold-down with a spring-loaded ball 34 in the center of a workpiece 35 rests. The workpiece 35 lies loosely on the receptacle 4 and is thereon, for example by means of holes in the workpiece 35 engaging pins oriented and secured. According to Fig. 3, a face milling cutter 36 is clamped in the machining spindle, the one circular surface on the edge of the workpiece

35 bearbeitet. Das UeberSetzungsverhältnis zwischen der Welle 19 und dem Ring 32 beträgt 1:1, so dass der Ring 32 mit genau derselben Drehzahl synchron mit der Welle 19 angetrieben wird. Der Zapfen 17 ist bei dieser Einrichtung der Bearbeitungseinheit exzentrisch eingestellt, so dass er bei Drehung der Welle 19 über das Kugellager 16 dem Kopf 8 eine kreisförmige Translationsbewegung erteilt, welche sich auch auf die Bearbeitungsspindel 10 und somit auf das in sie eingespannte Werkzeug 36 überträgt. Diese kreisförmige Bewegung der Bearbeitungsspindel 10 bzw. des Werkzeugs35 edited. The transmission ratio between the shaft 19 and the ring 32 is 1: 1, so that the ring 32 is driven synchronously with the shaft 19 at exactly the same speed. Of the With this device of the machining unit, pin 17 is set eccentrically, so that when the shaft 19 rotates it over the ball bearing 16 gives the head 8 a circular translational movement, which also affects the machining spindle 10 and thus transfers to the tool 36 clamped in it. These circular movement of the machining spindle 10 or of the tool

36 läuft genau synchron mit der Drehbewegung des Niederhaltes 33 und im gleichen Drehsinn, so dass sich Werkzeug und Niederhalter niemals gegenseitig behindern können. Wie Fig. 3 zeigt, befindet sich die Werkstückaufnahme in angehobener Arbeitsstellung. Nach der36 runs exactly synchronously with the rotary movement of the hold-down 33 and in the same direction of rotation, so that the tool and hold-down device can never interfere with each other. As Fig. 3 shows, there is the workpiece holder in the raised working position. After

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Bearbeitung wird die Werkstückaufnahme abgesenkt, worauf sie zusammen mit dem Werkstück 35 durch Fortschalten des Tisches 3 aus der Bearbeitungsstelle entfernt wird. Gleichzeitig wird ein unbearbeitetes Werkstück auf der nächsten Werkstückaufnahme in die Bearbeitungsstelle gebracht und dann gegen den Niederhalter und das Werkzeug angehoben.Machining, the workpiece holder is lowered, whereupon they come together is removed with the workpiece 35 by indexing the table 3 from the processing point. At the same time an unedited Workpiece on the next workpiece holder in the processing point brought and then raised against the hold-down and the tool.

Fig. 4 zeigt eine etwas andere Anordnung, wobei entsprechende Teile gleich bezeichnet sind. Anstelle des Stirnfräsers 36 ist in diesem Falle ein abgestufter Fräser 37 eingespannt, der am Rande des Werkstücks 35 eine Schulter oder Abphasung fräst. Zugleich kann
die Stirnseite des Fräsers die Oberseite des Werkstückes 35 am
Rande bearbeiten. Auch in diesem Falle führen das Werkzeug 37 und der Niederhalter 33 eine synchrone gleichgerichtete Kreisbewegung aus.Fig. 4 shows a somewhat different arrangement, with corresponding parts being labeled the same. Instead of the face milling cutter 36, a stepped milling cutter 37 is clamped in this case, which mills a shoulder or chamfer on the edge of the workpiece 35. At the same time can
the face of the milling cutter the top of the workpiece 35 on
Edit the edge. In this case too, the tool 37 and the hold-down 33 perform a synchronous, rectified circular movement.

Gemäss Fig. 5 können anstelle eines Niederhalters 33 mehrere Niederhalter vorgesehen sein, sofern das Werkstück bzw. die Art der Bearbeitung eine bessere Halterung erfordert oder sofern ein einziger vorhandener Niederhalter, infolge des bis nahe an das Zentrum reichenden Werkzeuges nicht in der Mitte aufgesetzt werden kann. Es ist somit immer möglich, das Werkstück mit den auf ihm schleifenden Niederhaltern so zu fixieren, dass eine Bearbeitung an
praktisch beliebiger Stelle, insbesondere bis ins Zentrum des
Werkstückes erfolgen kann. Die Bearbeitungseinheit kann also ohne weiteres auch so eingesetzt werden, dass die Achse des Werkzeuges keine Kreisbewegung ausführt, sondern am Ort bleibt. In diesem
Falle wird der Motor 22 ausgeschaltet und der Kopf 8 wird in der gewünschten Position arretiert. In diesem Falle kann die Bearbeir tungseinheit zum Bohren oder Ansenken von Löchern und anderen anAccording to FIG. 5, several hold-downs can be provided instead of one hold-down 33 if the workpiece or the type of processing requires better holding or if a single hold-down cannot be placed in the middle due to the tool reaching close to the center . It is therefore always possible to fix the workpiece with the hold-down devices that slide on it so that machining can begin
practically any point, especially to the center of the
Workpiece can be done. The machining unit can therefore easily be used in such a way that the axis of the tool does not perform a circular movement, but remains in place. In this
Case, the motor 22 is switched off and the head 8 is locked in the desired position. In this case, the processing unit can be used for drilling or countersinking holes and others

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sich üblichen Bearbeitungen eingesetzt werden. Sie kann bei der Einstellung gemäss Fig. 3 oder Fig. 4 mit einem Fingerfräser bestückt werden, der im Werkstück eine Ringnut fräst. Es ist ferner möglich, irgendwelche andere Dreharbeiten auszuführen, beispielsweise das Abdrehen auf genauen Aussendurchmesser, eventuell auch auf genauen Innendurchmesser und dergleichen, wobei jedoch im allgemeinen rotierende Werkzeuge, also Fräser, eingesetzt werden.customary edits are used. With the setting according to FIG. 3 or FIG. 4, it can be equipped with an end mill milling an annular groove in the workpiece. It is also possible to carry out any other turning work, for example turning to an exact outside diameter, possibly also to an exact inside diameter and the like, but in general rotating tools, i.e. milling cutters, are used.

Es kann erforderlich sein, eine Möglichkeit zur Nachstellung der genau diametralen Lage der Spindel 18 vorzusehen, um unter allen Umständen den Exzenterzapfen 17 genau koaxial zur Welle 19 einstellen zu können. Fig. 6 zeigt eine derartige Einstellvorrichtung. Der untere Teil 40 der den Exzenterzapfen 17 tragenden Kulisse ist gegenüber der Scheibe 20 mittels einer Einstellschraube 41 quer zur Spindelachse in begrenztem Bereiche verstellbar und kann dann mittels nicht dargestellter Schrauben bezüglich der Scheibe 20 fixiert werden. Es ist damit jederzeit eine genau diametrale Einstellung der Spindel 18 bezüglich der Scheibe 20 bzw. der Achse der Welle 19 möglich.It may be necessary to provide a way to readjust the exact diametrical position of the spindle 18 to include all To be able to adjust the eccentric pin 17 exactly coaxially to the shaft 19. Fig. 6 shows such an adjusting device. The lower part 40 of the link bearing the eccentric pin 17 is transverse to the disk 20 by means of an adjusting screw 41 adjustable to a limited range relative to the spindle axis and can then be fixed with respect to the disk 20 by means of screws (not shown) will. It is therefore always an exactly diametrical setting of the spindle 18 with respect to the disk 20 or the axis of the Wave 19 possible.

Es sind weitere AusführungsVarianten möglich. Anstelle der dargestellten Niederhalter 33 mit federbelasteter Kugel 34 könnten Niederhalter in Form federnder Schleifer vorgesehen sein. Die Erzeugung und Uebertragung der verschiedenen Bewegungen kann in anderer Weise erfolgen.Further design variants are possible. Instead of the one shown Hold-down devices 33 with a spring-loaded ball 34, hold-down devices in the form of resilient grinders could be provided. The production and the various movements can be transmitted in a different way.

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Claims

1) JMachining unit with one machining spindle, at least ... ^

a workpiece holder and at least one hold-down device for a workpiece inserted into the workpiece holder, characterized in that that the machining spindle (10) is mounted in a carrier (21) which has a circular movement in a radial plane the spindle axis, and that the hold-down device (33) is rotatably arranged and for the circular movement of the carrier mentioned (21) is driven synchronously.

2) Unit according to claim 1, characterized in that the fastening point of the hold-down device (33) and the axis of the machining spindle (10) have an at least approximately concentric circular movement carry out.

3) Unit according to claim 1 or 2, characterized in that the Hold-down device (33) is attached to a rotatably mounted ring (32).

4) Unit according to one of claims 1-3, characterized in that said carrier (21) is arranged on a compound slide is and is driven by means of an eccentric driver.

5) Unit according to one of claims 1-4, characterized in that that a hold-down device (33) is provided, the location of which rests on the workpiece (35) at least approximately in the axis of rotation of the Hold-down device (33) is located.

6) Unit according to one of claims 1 - 4, characterized in that that several hold-downs (33) are provided, which at different points outside the common axis of rotation of the hold-down

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ter (33) rest on the workpiece (35).

7) Unit according to one of claims 1-6, characterized in that the bearing point of the hold-down device (33) is adjustable transversely to the axis of rotation is.

8) Unit according to one of claims 1-7, characterized in that the radius of the circular movement is adjustable, e.g. by means of a adjustable eccentric (17).

9) Unit according to claim 8, characterized in that the eccentric (17) is finely adjustable in two directions.

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