DE2603900C2

DE2603900C2 - Vorrichtung an einer Werkzeugmaschine zum Verringern der Durchbiegung eines Werkzeugschlittens

Info

Publication number: DE2603900C2
Application number: DE2603900A
Authority: DE
Inventors: Michel Orsay Essonne Sachot
Original assignee: Hure Sa Bagneux Hauts-De-Seine Fr
Current assignee: Hure Sa Bagneux Hauts-De-Seine Fr
Priority date: 1975-02-03
Filing date: 1976-02-02
Publication date: 1986-09-11
Also published as: DE2603900A1; SE7600883L; FR2299117B1; FR2299117A1; BR7506813A; ES444859A1; BR7600596A; JPS51103386A; GB1519737A; US4117762A; IT1055064B; YU25476A; JPS6026652B2; SE409963B

Description

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fend einfachen Maßnahmen ohne großen Aufwand eine sieht eines stilisierten Werkzeugschlittens,

präzise Geradeausführung des Werkzeugschlittens bei F i g. 3 Schnitt A-A aus F i g. 2,

guter Parallelität der Werkzeugführung bei Verschie- F i g. 4 Schnitt fl-Baus F i g. 2,

bungen des Werkzeugschlittens erreicht F ig. 5, 6 und 7 andere Ausgestaltungen der in den

Um die örtliche Materialbelastung am Werkzeug- 5 F ig, 3 bzw. 4 gezeigten Anordnungen,
schütten dort, wo die Stützkraft eingeleitet wird, gerin- F i g. 8 und 9 schematisierte Seitenansichten anderer ger zu halten, ist es zweckmäßig, daß das Vorderende Ausführungsbeispiele der Erfindung,
des Werkzeugschlittens an mehreren Punkten der Stan- F i g. 10 und 11 schematische Seitenansichten (Detailgeneinrichtung abgestützt ist ausschnitte) von Ausführungsformen mit nockenförmi-

Im praktischen Fall läßt sich die Erzeugung solcher to gen Stangenaufsätzen,

auf den Werkzeugschlitten einwirkenden Stützkräfte Fig. 12 schematisch ein weiteres Ausführungsbei-

einfach dadurch bewirken, daß jede der Stangen einen spiel der Erfindung mit einer rechts am Werkzeugschlit-

keilförmigen Aufsatz aufweist, der mit mindestens einer ten angeordneten Steuerschablone und mit vertikal be-

der Rollen zusammenwirkt Dabei erweist es sich als weglicher Rolle,

eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, 15 Fig. 13 und 15 andere Ausgestaltungen der in F i g. 12

wenn wenigstens eine der mit jeder Stange zusammen- gezeigten Darstellung.

wirkenden Rollen yertikal beweglich angebracht ist In F i g. 1 ist beispielshalber eine Fräsmaschine mit Vorzugsweise ist dabei die Lage der vertikal bewegli- ehern Tragteil (Gestell) 1 gezeigt, das einen Werkzeugchen Rollen von der Längslage des Werkzeugschlittens schütten (Spindelkopf) 2 trägt, der von einer äußersten abhängig, was z.B. leicht und vorteilhaft, dadurch ge- 20 hinteren Stellung (durchgezogene Linie ^;ji Fig. 1) in schehen kann, daß die Lage der vertikal beweglichen Längsrichiung bis zu einer vordersten Stellung (gestri-Rollen mittels einer am Werkzeugschlitten angeiarach- chelte Linie) verschiebbar ist In der vordersten Stellung ten keilförmigen Steuerschablone einstellbar ist In ei- neigt sich jedoch der Werkzeugschlitten 2, und der ner anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung Punkt M, der sich eigentlich bei M\ befinden müßte kann die Lage der vertikal beweglichen Rollen über 25 (nachdem er die Waagerechte MM₁ durchlaufen hat), eine Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von der Verti- befindet sich in Wirklichkeit bei M\, nachdem er vorher kalverschiebung des vorderen Endes des Werkzeug- durch die Kurve MM\ gelaufen ist
Schlittens derart einstellbar sein, daß die Vertikalver- Das vordere Ende des Werkzeugschlittens 2 ist im Schiebung zu etwa dem Wert Null ausgleichbar ist Dies Punkt 4 vom vorderen Ende einer Stange % abgestützt bedeutet, daß eine eventuell auftretende Vertikalver- 30 die sich mit ihm verschiebt Diese Stange 3 ist so angeschiebung sogleich eine entsprechende, jedoch entge- ordnet daß sie auf einer Rolle 5 und unter einer Rolle 6 gengerichtete Vertikalverschiebung der beweglichen gleiten kann. Die Rolle 5 übt eine Kraft F₁ von unten Rollen auslöst, so daß im Endeffekt die Gesamtverschie- nach oben auf die Stange 3 und die Rolle 6 eine Kraft F₂ bung des Werkzeugschlittens etwa dem Wert Null ent- von oben nach unten auf die Stange 3 aus. Dabei sind spricht und dadurch wiederum die Geradlinigkeit der 35 diese Kräfte so ausgelegt daß die Kraft F₃, die in Punkt Bewegung gewährleistet ist Ein einfacher, leicht her- 4 am Werkzeugschütten angreift, das Gewicht des stellbarer und unkomplizierter Aufbau so einer Einrich- Werkzeugkopfes 8 und das des Teiles des Werkzeugtung besteht etwa darin, daß die Einrichtung aus einem Schlittens 2 ausgleicht der über die Führungen des hydraulischen Druckzylinder besteht, an dessen Druck- Tragteils 1 hinausragt Aus den in den F i g. 3 und 4 kolben die bewegliche vordere Rolle angebracht ist, und 40 dargestellten Schnitten A-A und B-B aus F i g. 2 ist die der mit Druckmittel aus einer Druckpumpe über einen Stange 3 ersichtlich, die auf der Laufrolle 5 (F i g. 3) und Druckregler beaufschlagbar ist, der seinerseits in Ab- unter der Laufrolle 6 (F i g. 4) gleitet Wie in den F i g. 5 hängigkeit von der Längslage des Werkzeugschlittens und 7 dargestellt ist, kann man aus Ausgleichsyründen über eine mit einer Steuerschablone am Werkzeug- auch zwei Stangen 3a und 3b vorsehen, die jeweils auf Schlitten zusammenwirkende Steuereinrichtung Steuer- 45 einer Rolle 5a bzw. 5b und unter einer Rolle 6a bzw. 6b bar ist Von Vorteil wird hierbei bei der Steuereinrich- gleitend angeordnet sind. Hierdurch wird eine Doppeltung eine mit dieser verbundene höhenverstellbare führung erzielt, die Kippmomente auf den Werkzeug-Tastrolle verwendet, deren vertikale Lage durch Wirk- schlitten 2 noch besser aufnimmt und gleichzeitig die verbindung mit der Steuerschablone am Werkzeug- auftretenden Gesamtbelastungen auf zwei Stangenschlitten einstellbar ist Wenn dafür Sorge getragen 50 Rollen-Systeme verteil*, wodurch eine Herabsetzung wird, daß so eine Tastrolle (et'va unter Federkraft) stets der an jedem einzelnen dieser Systeme wirkenden Kräfgegen eine z. B. keilförmige Steuerschablone, die am te ermöglicht wird.

Werkzeugschlitten befestigt ist, angedrückt wird, dann Be- dtn Ausführungsbeispielen der F i g. 8 und 9 ist ist bei einer Horizoritalverschiebung des Werkzeug- das vordere Teil des Werkzeugschlittens 2 an zwei Schlittens durch die zwischen Tastrolle und Steuer- 55 Punkten 4 und 12 gestützt, wodurch eine besser? Kräfschablone vorliegende Wirkverbindung eine vertikale teverteilung nach oben auf den Werkzeugschlitten 2 Verstellung der Rollenlage gegeben, wobei jeder verti- erfolgt. Dies kann beispielshalber mittels eines Waagekaie Lagepunkt der Tastrolle einer ganz bestimmten oder Tragebalkens 11 erreicht werden, der am Ende der Horizontalstellung des Werkzeugschlittens zuzuordnen Stange 3 (F i g. 8) angeordnet ist, oder auch — wie in ist Mittels dieser Zuordnung kann dann wiederum die 60 F i g. 9 gezeigt — durch Verwendung mehrerer Stangen Vertikalverschiebung der beweglich angeordneten Füh- 3 und 13. Zur passenden Auslegung der auf das yor Jere rungsrollen erfolgen. Ende des Werkzeugschlittens 2 wirkenden Kraft kann

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an Ausfüh- man die Form der Stange 3 verändern und die Stange 3

rungsbeispielen näher erläutert Es zeigt z. B. mit einer Nocke (Aufsatz), die etwa keilförmig aus-

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer Werk- 65 gebildet sein kann (F i g. 10 und 11), versehen, oder die

zeugmaschine mit verschiebbarem Werkzeugschlitten, Lage der Rollen 5 oder 6 veränderlich gestalten (vgl.

F i g. 2 eine Prinzipskizze eines ersten Ausführungs- F i g. 12 bis 15). Bei der Darstellung in F i g. 10 trägt die

beispiels der Erfindung, dargestellt an einer Seitenan- Stange 3 einen etwa keilförmigen, nach unten gerichte-

ten Aufsatz 9, der mit der vorderen Rolle 5 zusammenwirkt: bei der Anordnung nach F i g. 11 ist oben auf der Stange 3 ein Aufsatz 10 so angeordnet, daß er mit der hinteren Rolle 6 zusammenwirkt Ebenso ist es möglich, die Stange 3 mit zwei Aufsätzen 9 und 10 auszurüsten. Diese Aufsätze können durch Versuch oder durch Berechnung bestimmt werden. Die Stangen 3 oder deren nockenförmige Aufsätze können leicht abnehmbar ausgeführt werden, um eine schnelle und einfache Austauschbarkeit zu ermöglichen, was z. B. durchgeführt werden könnte, während man den Werkzeugkopf 8 und/oder das Werkzeug, das er hält, austauscht und damit auch das Gewicht des vorderen Teils des Werkzeugschiittens 2 ändert Im Beispiel nach F i g. 12 ist die Rolle 6 beweglich, d. h. lageveränderbar, angeordnet und kann ι s in Abhängigkeit von der Vorwärts- und der Rückwärtsbewegung des Werkzeugschlittens 2 in ihrer Lage verändert werden- Im Beispiel nach Fig. 12 ist die Rolle 6 an einem Ende eines Hebels 14 angeordnet, der in Punkt 16 beweglich am Tragteil 1 angelenkt ist, während sein anderes Ende über eine Stange 18 von einer Rolle 7 gesteuert wird, die auf einer keilförmigen Steuerschablone 17 am Werkzeugschlitten 2 gleitet. Beim Beispiel nach Fig. 13, das eine andere Ausführungsform zeigt wird die Rolle 5 über die Einwirkung eines exzenterförmigen Nockens 19 gesteuert; die Stellung dieses Nokkens 19 ihrerseits ist wiederum abhängig von der Längsverschiebung des Werkzeugschlittens 2.

Bei der Ausführungsform, die in Fig. 14 dargestellt ist wirkt die Rolle 7 über eine Feder 21 auf einen Druckregler 23, der von einer Pumpe 24 gespeist wird und über den der Kolben 22 eines hydraulischen Zylinders 20 gesteuert wird. Mit den Bezugszeichen 26 und 25 ist rein schematisch die Ansaugleitung der Pumpe 24 und der Rücklauf aus dem Regler in den Vorratsbehälter 27 angedeutet. Gleichermaßen kann jedoch auch jedes andere hierfür geeignete Regelungssystem angewendet werden. Bei den Gestaltungen nach den Fig. 10, 11,12 und 14 steuert die Längsposition des Werkzeugschlittens 2 je nach dem Profil der Aufsätze bzw. Steuerscha- blonen 9,10 oder 17 die Größe der Kraft in Punkt 4.

Man kann jedoch auch eine Regelungsvorrichtung benützen, die — wie in F i g. 15 gezeigt— eine selbsttätig einstellbare Kraft in Punkt 4 erzeugt und wobei eine ganz exakte Geradlinigkeit bei der Horizontalbewegung des Werkzeugschlittens 2 gewährleistet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 ist eine Schiene 28 über das Gelenk 29 mit dem Werkzeugschlitten 2 verbunden, und ihr vorderes Ende wird spielfrei zwischen den Punkten ?D und 31 des Werkzeugschlittens 2 festgehalten. Wenn der vordere Teil des Werkzeugschlittens 2 sich nach unten neigt dreht sich die Gelenkstange 28 um das Gelenk 29 und ihr Ende 32 wirkt auf das Fühlglied 33, z. B. einen Tastbolzen, ein, wodurch die Verschiebung der Rollen 5 und/oder 6 bis zur Wiederherstellung der Ausgangsposition der Schiene 28 gesteuert wird Das Fühlglied 33 könnte z. B. die ölzufuhr des hydraulischen Zylinders 20 (F i g. 14) oder die Rotation des Nockens 19(F i g. 13) steuern.

Es ist möglich, etwa die Ausführungsformen mit einer Stange mit Aufsatz (Fig. 10 und 11) und die mit einer Verschiebbarkeit der Laufrollen (etwa gemäß den F i g. 12 bis 15) miteinander zu kombinieren.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung an einer Werkzeugmaschine mit einem an einem Tragteil horizontal verschiebbaren Werkzeugschlitten zum Verringern der gewichtsbedingten Durchbiegung des Werkzeugschlittens mit einer mit dem Werkzeugschlitten verschiebbaren Stangeneinrichtung, über deren Vorderende auf das Vorderende des Werkzeugschlittens eine sich mit dem Ausmaß der horizontalen Verschiebung des Werkzeugschlittens ändernde, nach oben gerichtete Kraft ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangeneinrichtung wenigstens eine Stange (3) aufweist, auf deren Vorderende das Vorderende des Werkzeugschlittens (2) abgestützt ist und die auf einer ersten Rolle (5), die vom Vorderteil des Tragteils (1) getragen ist, und unter einer zweiten Rolle (6),«^e hinten am Tragteil (1) abgestützt ist, verschiebüch angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorderende des Werkzeugschlittens (2) an mehreren Punkten (4,12) der Stangeneinrichtung (3 bzw. 13) abgestützt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Stangen (3; 3a, 3b) einen keilförmigen Aufsatz (9; 10) aufweist, der mit mindestens einer der Rollen (5; 6 bzw. Sa; 6a bzw. 5b; 6b) zusammenwirkt

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der mit jeder Stange (3; 3a, 3b) zusammenwirkenden Rollen (5; 6 bzw. 5a; 6a bzw. 5b; 6b) vertikal beweglich angebracht ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der vertikal beweglichen Rollen (5; 6) von der Längslage des Werkzeugschlittens (2) abhängt

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage-der vertikal beweglichen Rollen (5; 6) mittels einer am Werkzeugschlitten (2) angebrachten keilförmigen Steuerschablone (17) einstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der vertikal beweglichen Rollen (5,6) über eine Verstelleinrichtung (19; 20 bis 24) in Abhängigkeit von der Vertikalverschiebung des vorderen Endes des Werkzeugschlittens (2) derart einstellbar ist, daß die Vertikalverschiebung zu etwa dem Wert Null ausgleichbar ist

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung aus einem hydraulischen Druckzylinder (20) besteht, an dessen Druckkolben (22) die bewegliche vordere Rolle (5) angebracht ist und der mit Druckmittel aus einer Druckpumpe (24) über einen Druckregler (23) beaufschlagbar ist, der seinerseits in Abhängigkeit von der Längslage des Werkzeugschlittens (2) über eine mit der Steuerschablone (17) am Werkzeugschlitten (2) zusammenwirkende Steuereinrichtung steuerbar ist

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine höhenverstellbare Tastrolle (7) aufweist, deren vertikale Lage durch Wirkverbindung mit der Steuerschablone (17) am Werkzeugschlitten (2) einstellbar ist

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Werkzeugmaschine mit einem an einem Tragteil horizontal verschiebbaren Werkzeugschlitten zum Verringern der gewichtsbedingten Durchbiegung des Werkzeugschlitlens mit einer mit dem Werkzeugschlitten verschiebbaren Stangeneinrichtung, Ober deren Vorderende auf das Vorderende des Werkzeugschlittens eine sich mit dem Ausmaß der horizontalen Verschiebung des Werkzeugschlittens ändernde, nach oben gerichtete Kraft ausgeübt wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 30 97 568) weist die Stangeneinrichtung auf jeder Seite des Werkzeugschlittens eine Stange auf, die sich von iä'em am Vorderende des Werkzeugschlittens befestigten Vorderende schräg nach hinten und nach oben erstreckt und an ihrem Hinterende an einem am Werkzeugschlitten drehbar angebrachten Teil befestigt ist Dieser drehbar angebrachte Teil wird mit Hilfe einer besonderen Einrichtung mit zunehmendem Verschieben des Werkzeugschlittens zunehmend gedreht derart, daß in der Stange eine zunehmend größere Spannung erzeugt wird, durch die eine Kraft hervorgerufen wird, die eine senkrecht nach oben gerichtete Komponente hat, welche die auf das Vorderende des Werkzeugschlittens nach oben wirkende Kraft darstellt, die sich mit zunehmendem Verschieben des Werkzeugschlittens vergrößert Nachteilig ist es bei dieser bekannten Vorrichtung insbesondere, daß diese Stangeneinrichtung von dem Werkzeugschlitten selbst getragen ist Hieraus ergibt sich zum einen, daß trotz des Vorhandenseins der Stangeneinrichtung die auf die Lagerung des Werkzeugschlittens am Tragteil ausgeübten Kräfte genau so hoch sind wie in dem Fall, in dem die Stangeneinrichtung nicht vorhanden ist, wobei zum anderen im günstigsten Fall die von dem Vorderende der Stangen auf das Vorderende des Werkzeugschlittens ausgeübte Kraft lediglich eine gewissermaßen innere Verbiegung des Vorderendes des Werkzeugsch)^:-ttens hervorruft, durch die aber die vordere Stirnfläche des Werkzeug-Schlittens zur Senkrechten in eine nod: schrägere Lage gelangt, wodurch diese vordere Stirnfläche, welche die Ausrichtung des vom Werkzeugschlitten getragenen Werkzeuges bestimmt, sich nicht mehr genau parallel zu sich selbst verschiebt

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart auszuführen, daß eine wirkungsvollere Verringerung der gewichtsbedingten Durchbiegung des Werkzeugschlittens erhalten wird. Gelöst wird diese Aufgabe gemaß der Erfindung dadurch, daß die Stangeneinrichtung wenigstens eine Stange aufweist, auf deren Vorderende das Vorderende des Werkzeugschlittens abgestützt ist und die auf einer ersten Rolle, die vom Vorderteil des Tragteils getragen ist, und unter einer zweiten Rolle, die hinten am Tragteil abgestützt ist, verschieblich angeordnet ist.

Ein erster Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Lager des Werkzeugschlittens am Tragteil entlastet werden, weil die auf das Vorderende des Werkzeug-Schlittens nach oben gerichtete Kraft von außen unter Abstützung am Tragteil ausgeübt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die vordere Stirnfläche des Werkzeugschlittens durch die Einwirkung des vorderen Endes der Stangen in eine in größerem Ausmaß vertika-Ie Lage gebracht wird, was bedeutet, daß der Winkel, den, wenn keine Hilfsmittel vorhanden sind, die vordere Stirnfläche des Werkzeugschlittens zur Senkrechten einnimmt, verkleinert wird. Insgesamt wird mit verblüf-