DE2544564A1

DE2544564A1 - Blechumformmaschine

Info

Publication number: DE2544564A1
Application number: DE19752544564
Authority: DE
Inventors: Hans-Dietrich Gosau; Heinrich Muehlenhoff; Peter Suhling
Original assignee: WILHELM POLLMEIER MASCHINENFAB
Current assignee: WILHELM POLLMEIER MASCHINENFAB
Priority date: 1975-10-04
Filing date: 1975-10-04
Publication date: 1977-04-07
Also published as: FR2326246B3; FR2326246A1; DE2544564B2; GB1560693A

Description

Blechuniformmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blechumformmaschine zur Herstellung von rotationssymmetrischen Formteilen aus einem Halbzeug, wie einer Ronde, mit einem Maschinenbett, an dem ein Antriebsblock mit einem an einer Hauptspindel sitzenden Konturwerkzeug sowie diesem axial gegenüber ein Reitstock mit einer ■ Rondenaufnahme und radial daneben Supporte für Bearbeitungswerkzeuge angeordnet sind.

Bekannte Blechumformmaschinen dieser Art werden auch als Drück- oder Planiermaschinen bezeichnet, bei denen das Konturwerkzeug das sogenannte Drückfutter ist, auf das mittels Drückrollen als Bearbeitungswerkzeuge die Ronde unter Verformung und Streckung ihres Materials aufgeformt wird.

Bei solchen vorbekannten Maschinen trägt das Maschinenbett auf seiner einen Seite in Gestalt eines Spindelkastens den Antriebsblock, dem in Richtung der Spindelachse auf dem Ma-

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schinenbett der Reitstock vorgelagert ist, der zumeist auf einer Längsführung auf dem Maschinenbett angeordnet ist. Die Supporte für die Bearbeitungswerkzeuge sind auf seitlich über das Maschinenbett hinausstehenden Konsolen aufgebaut und im allgemeinen frei einrichtbar. In der Regel können hierbei die Supporte mit ihren Führungen in jedem beliebigen Winkel zur Hauptspindelachse eingestellt werden. Weitere Hilfswerkzeuge, wie beispielsweise eine Zentriervorrichtung oder ein Beschneidemesser, sind auf starr am Maschinenbett befestigten Stützen angeordnet. Ferner können auch noch Hilfswerkzeuge mit nur einer Bewegungsrichtung ebenfalls am .Bett oder am Spindelkasten befestigt sein.

Die bekannten Drück- und Planiermaschinen haben den Nachteil, daß die Grundeinstellung der Werkzeuge und des Werkstücks sowie des Konturwerkzeugs, wie des Drückfutters, zueinander empirisch einjustiert werden muß. Man hat daher viele Freiheitsgrade beim Einrichten der Maschine, weshalb es auf das besondere Können des Einrichters ankommt, um ein annähernd brauchbares Arbeitsspiel der Werkzeuge einzustellen.

Es ist deshalb nicht möglich,' zur Anpassung an eine numerische Steuerung die einzelnen Verfahrensabläufe in numerischen Werten genau darzustellen. Die notwendigen Weginformationen können nicht exakt reproduziert werden, weil die bekannten Maschinen nicht über maschinenfeste Freiheitsgrade sondern lediglich über einrichtbare Arbeitsachsen verfügen. Es ist zwar schon eine numerische Steuerung für eine automatische Hochleistungsdrück-, Projizier- und Einziehmaschine bekannt CDT-OS 1 652 631),_bei der der die Bearbeitungswerkzeuge tragende Kreuzsupport von einem bestimmten Koordinatenpunkt seiner beiden Achsen aus über numerische Werte gesteuert werden kann. Die numerische Steuerung setzt also erst da ein, wo nach Ausschalten der übrigen vorhandenen Freiheitsgrade durch empirisches Einjustieren in den beiden dann noch verbleibenden, einrichtbaren Achsen in einem rechtwinkligen Koordinatensystem verfahren werden kann. Die Festlegung des Ausgangspunktes der numerischen Steuerung ~^~

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durch Einrichten der beiden Achsen und das Einj ustieren der Hilfswerkzeuge, der Rondenaufnähme usw. erfordert immer noch ein erhebliches Geschick, was die Einrichtung bekannter Drück- und Planiermaschinen zu einer Art Geheimwissenschaft macht. Außerdem hat bei solchen Drück- und Planiermaschinen das Maschinenbett lediglich die Aufgabe, den beim Spannen und Bearbeiten der Werkstücke notwendigen Kraftschluß zu übernehmen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, zur Anpassung einer Blechumformmaschine der eingangs genannten Art an eine numerische Steuerung, insbesondere an eine CNC-Steuerung, eine völlig neue Zuordnung der Achsen, in denen die beweglichen Maschinenteile verschieblich sind, zueinander zu schaffen, um in numerischen Werten eine reine Achsensteuerung mit hohem Auflösungsvermögen in den nicht mehr einrichtbaren Achsen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Maschinenbett zur Achse der Hauptspindel parallele Führungen hat und darauf die Supporte angeordnet sind, während sich der Antriebsblock und der Rej/stock seitlich am oder neben dem Maschinenbett befinden.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Blechumformmaschine liegt darin, daß die in einem strengen rechtwinkligen Koordinatensystem zueinanderliegenden Achsen der Werkstückaufnahme und der beweglichen Werkzeugaufnahmen eine genaue Positionierung der Werkzeuge durch numerisch vorgegebene Werte möglich macht. Alle sonst üblichen Freiheitsgrade für die Einrichtung der Werkzeugbahnen sind abgeschafft, dazu übernimmt das sonst ohne -weitere Funktion vorhandene Maschinenbett, das nun seitlich neben der Hauptspindelachse liegt, die genaue Führung der Werkzeughalter,

Um die Bearbeitungs- und Hilfswerkzeuge in zumindest vier nicht einrichtbaren Achsen bewegen zu können, ist es von Vorteil, wenn die Supporte auf dem Maschinenbett aus einem

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Hauptsupport mit einem Längssupport, mit einem Quersupport und mit einem Drehsupport sowie aus einem Nebensupport mit einem Längssupport und mit einem Quersupport bestehen.

In vorteilhafter Anordnung dazu ist der Hauptsupport zur Seite des Reitstocks hin auf dem Maschinenbett gelagert und trägt die Bearbeitungswerkzeuge, während der Nebensupport zur Seite des Antriebsblocks hin angeordnet ist und Hilfswerkzeuge, wie Rondenrandhalter und/oder Randbeschneidemesser, trägt.

Um die Werkzeuge zusätzlich in noch einer weiteren Achse führen zu können, ist vorteilhaft auf dem Quersupport des Hauptsupports ein um eine dazu lotrechte Achse schwenkbarer Drehsupport gelagert, an dem mehrere der Bearbeitungswerkzeuge angeordnet sind, Eine Besonderheit des Drehsupports ist, daß er nicht nur einen Werkzeugwechsel ermöglicht, sondern auch eine laufende Anstellbewegung des jeweils benötigten Werkzeugs durch seine Drehbewegung.

Um die Zahl der einsetzbaren Werkzeuge erhöhen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Bearbeitungswerkzeuge am Drehsupport ■ übereinander in zwei oder mehreren, zur Drehachse senkrechten Ebenen angeordnet sind und der Drehsupport' um den Abstand dieser' Ebenen höhenverstellbar gelagert ist.

Man kann auf einem solchen Drehsupport nach Art eines Revolverkopfes nicht nur die üblichen Drück- und Streckwerkzeuge anordnen, sondern auch für spezielle Bearbeitungsfälle beispiels- · weise spanabhebende Werkzeuge vorsehen.

Erfindungsgemäß ist ferner der Reitstock an seitlich am Maschinenbett angeordneten Längsführungen gelagert.

Da die herzustellenden rotationssymmetrischen Formteile, die im allgemeinen aus einer zunächst ebenen Ronde erstellt werden, oftmals eine beachtliche Längenerstreckung haben, ist es von

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weiterem Vorteil, wenn der Reitstock an einem an der Längsführung des Maschinenbettes gelagerten Schlitten schwenkbar angeordnet ist.

Dabei ist der Reitstock vorteilhaft um eine in oder nahe seiner inneren, unteren Längskante liegenden Achse schwenkbar. Man kann dann nämlich den Reitstock nach Fertigstellung des jeweiligen Formstücks nach vorn unten wegklappen und hat dann genügend freien Weg, um längliche Formteile von dem Konturwerkzeug abnehmen zu können.

Ein ganz besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Hauptsupport in Bahnrichtung seines Längssupports und seines Quersupports sowie in Drehrichtung seines Drehsupports und der Nebensupport in Bahnrichtung dessen Längssupports und dessen Quersupports numerisch gesteuert sind. Damit sind also fünf Maschinenachsen numerisch gesteuert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Blechumformmaschine.

Die neue Maschine besitzt ein längliches, flachgestrecktes Maschinenbett 1, auf dem in Längsrichtung Geradführungen 2 angeordnet sind. Hierbei kann es sich beispielsweise um Rundführungen handeln, auf denen die beweglichen Teile über Kugelbüchsen gelagert sind. Auf der einen Seite des Maschinenbettes ist ein Hauptsupport 3 geführt, der aus einem längsverschieblichen Längssupport 4 und einem Quersupport 5 besteht. Der Quersupport 5 läuft auf Führungen 15 des Längssupports 4, die senkrecht zur Führung 2 des Maschinenbettes 1 stehen. Auf dem Quersupport 5 sitzt ein drehbar gelagerter Support 6 nach Art eines Revolverkopfes,.an dem an Armen 9 die einzelnen Bearbei~ tungswerkzeuge 10 sitzen.

Die Bearbeitungswerkzeuge 10 am Drehsupport 6 können übereinander in zwei oder mehreren Horizontalebenen angeordnet -6-

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sein. Damit die einzelnen Werkzeugebenen des Drehsupportes 6 in die jeweilige Bearbeitungsebene gebracht werden können, ist der Drehsupport 6 auch noch höhenverstellbar gelagert. Dabei muß diese Höhenverstellung naturgemäß um den Abstand der einzelnen Werkzeugebenen erfolgen können.

Grundsätzlich handelt es sich bei den im einzelnen nicht näher dargestellten Bearbeitungswerkzeugen 10 um Drückrollen, Streckwalzen und dergleichen. Vorteilhaft können neben diesen spanlos arbeitenden Werkzeugen auch zerspanende Werkzeuge auf der neuen Maschine eingesetzt werden.

Eine weitere Besonderheit des Drehsupportes 6 besteht darin, daß er nicht nur zum Einschwenken des betreffenden Werkzeuges drehbar ist, sondern auch während des Bearbeitungsvorganges verschwenkt werden kann, um eine laufende Anstellbewegung des jeweiligen Werkzeuges mit zu übernehmen. ·

Auf der Führung 2 des Maschinenbetts 1 befindet sich noch ein Nebensupport 11, der aus einem unteren Längssupport 12 und einem Quersupport 13 besteht. Der Quersupport 13 läuft auf einer Führung 16, die parallel zur Führung 15 des Quersupports 5 des Hauptsupports 3 verläuft. Damit steht auch die Führung 16 des Quersupports 13 senkrecht zur Führung 2 auf dem Maschinenbett 1. Der Quersupport 13 trägt Hilfswerkzeuge 14, bei denen es sich beispielsweise um Rondenrandhalter, Randbeschneidemesser und dergleichen handeln kann. Alle übrigen Bearbeitungwerkzeuge 10, wie Drückrollen, Planierwalzen, Stechmesser, Drehstähle und dergleichen sind am Drehsupport 6 des Hauptsupports 3 angeordnet.

Der Hauptsupport 3 und der Nebensupport 11 sind nicht einrichtbar, sie werden ausschließlich durch eine numerische Steuerung positioniert. Diese Steuerung wird beim Ausführungsbeispiel in insgesamt fünf Achsen durchgeführt, nämlich in den Bewegungsrichtungen des Längssupports 4 und des Quersupports 5 des Hauptsupports 3, des Längssupports 12 sowie des Quersupports -7-

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13 des Nebensupports 11 und in Drehrichtung des Drehsupports 6. Nimmt man die Vertikalverschieblichkeit des Drehsupports 6 noch hinzu, kommt man sogar auf sechs gesteuerte Achsen. Alle Bewegungsabläufe innerhalb dieser Achsen können durch Computer-Aufzeichnung erfaßt und in numerische Werte umgesetzt werden. Da die hierfür notwendigen numerischen Steuerungssystem im einzelnen bekannt sind, soll an dieser Stelle darauf nicht näher eingegangen werden.

Zusammengefaßt ist es besonders wichtig, daß es bei der neuen Maschine nur noch maschinenfeste Freiheitsgrade gibt. Die kreuzenden Achsen der Supporte unterliegen der numerischen Steuerung und sind nicht mehr nach empirischen Werten einzurichten. Auch die Steuerung in der Drehachse des Drehsupports ist in dieser Weise festgelegt, hier können die Bahnwerte im Bogen- oder Winkelmaß erfaßt werden.

Seitlich vor dem Maschinenbett 1 ist ein Antriebsblock 17 angeordnet, bei dem es sich beispielsweise um einen herkömmlichen Spindelkasten handeln kann. Aus dem Antriebsblock 17 tritt eine Spindel 18 heraus, bei der es sich um die ein Konturwerkzeug 19 tragende Hauptspindel handelt. Diese Hauptspindel 18 liegt parallel zur Längsführung des Maschinenbetts 1 - Mithin stehen die Führungen 15 und 16 für den Quersupport 5 des Hauptsupports 3 und für den Quersupport 13 des Nebensupports 11 senkrecht auf der durch die Hauptspindel 18 hindurchgehenden Vertikalebene. Der Antriebsblock 17 umfaßt zweckmäßig einen Gleichstromantrieb für die Hauptspindel 18 mit einem hohen Regelbereich, wie 1:100, damit man ohne Getriebestufen auskommt. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn dieser Antrieb mit konstantem Drehmoment arbeitet.

Das Maschinenbett 1 besitzt an seiner Seitenkante eine Längsführung 22, auf der über einen Schlitten 23 ein Reitstock 20 mit einer Pinole 21 angeordnet ist. Selbstverständlich liegt die. Reitstockpinole 21, welche die im einzelnen nicht näher dargestellte Rondenaufnähme trägt, koaxial zur Hauptspindel 18, Der Reitstock 2O kann gegenüber dem Schlitten 23 ver- -8-

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schwenkt werden, was durch gestrichte Linien angedeutet ist. E^r dreht sich dabei um eine Achse, die. vorzugsweise in oder nahe seiner unteren, inneren Längskante 24 liegt. Besonders lange und damit sperrige Formteile können nach Abschwenken des "Reitstöcks 20 leicht vom Konturwerkzeug 19 abgenommen v/erden.

Bei dem Konturwerkzeug 19 kann es sich um ein übliches Drückfutter handeln. Bei zu fertigenden Formstücken mit besonders großer öffnung kann das Konturwerkzeug 19 in Wegfall kommen, statt dessen benötigt man in Opposition zum jeweiligen Drückwerkzeug eine Gegenrolle oder dergleichen, die bei der erfindungsgemäßen Blechumformmaschine am gesteuerten Nebensupport 11 angeordnet werden kann.

Im übrigen trägt der Reitstock 20 eine Einrichtung zur Rondenzentrierung und vor allem eine Vorrichtung über welche die Dicke der Ronde bzw. des Halbzeuges gemessen werden kann. Hier-" durch erreicht man nämlich den besonderen Vorteil, daß bei der programmierten Bahn, welche die numerische Steuerung errechnet, nicht das nominelle Maß für die Ausgangsmaterialdicke, sondern das effektive Maß berücksichtigt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

.)) Blechumformmaschine zur Herstellung von rotations symmetrischen Formteilen aus einem Halbzeug, wie einer Ronde, mit einem Maschinenbett, an dem ein Antriebsblock mit einem an einer Spindel sitzenden Konturwerkzeug sowie diesem axial gegenüber ein Reitstock mit einer Rondenaufnähme und radial daneben Supporte für Bearbeitungswerzeuge angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenbett (1) zur Achse der Hauptspindel (18) parallele und/oder senkrechte Führungen (2) hat und darauf die Supporte (3,11) angeordnet sind, während sich der Antriebsblock (17) und der Reitstock (20) seitlich am oder neben dem Maschinenbett (1) befinden.
2.) Blechumformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Supporte auf dem Maschinenbett (1) aus einem Hauptsupport (3) mit einem Längssupport (4) und mit einem Quersupport (5) sowie aus einem Nebensupport (11) mit einem Längssupport (12) und mit einem Quersupport (13) bestehen, wobei der Quersupport (5) und der Quersupport (13) auf zur Vertikalebene durch die Achse der Hauptspindel (18) senkrechten Führungen (15,16) angeordnet sind *
3.) Blechumformmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptsupport (3) zur Seite des Reitstocks (2O) hin auf dem Maschinenbett (1) gelagert ist und die Bearbeitungswerkzeuge (1O) trägt, wobei der Nebensupport (.11) zur Seite des Antriebsblocks (17) angeordnet ist und Hilfswerkzeuge (14), wie Rondenrandhalter und/oder Randbeschneidemesser, trägt.

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4.) Blechumformmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Quersupport (5) des Hauptsupports (3) ein um eine dazu lotrechte Achse schwenkbarer Drehsupport (6) gelagert ist, an dem mehrere der Bearbeitungswerkzeuge (10) angeordnet sind.
5.) Blechumformmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Bearbeitungswerkzeuge (10) an dem Drehsupport (6) übereinander in zwei oder mehreren, zur Drehsupportachse senkrechten Ebenen angeordnet sind und der Drehsupport (6) um den Abstand dieser Ebenen höhenverstellbar gelagert ist.
6.) Blechumformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reitstock (20) an seitlich am Maschinenbett (1) angeordneten Längsführungen (22) gelagert ist.
7.) Blechumformmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reitstock (20) an einem an der Längsführung (22) des Maschinenbettes (1) gelagerten Schlitten (23) schwenkbar angeordnet ist.
8.) Blechumformmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reitstock (20) am Schlitten (23) um eine in oder nahe seiner inneren, unteren Längskante (24) liegenden Achse schwenkbar ist.
9.) Blechumformmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptsupport (3) in Bahn— richtung des Längssupports (4) und des Quersupports (5) sowie in Drehrichtung des Drehsupports (6) und der Nebensupport (11) in Bahnrichtung des Längssupports (12) und des. Quersupports (13) numerisch gesteuert sind.

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