DE2844088A1

DE2844088A1 - Mehrspindlige, nc-gesteuerte fraesmaschine

Info

Publication number: DE2844088A1
Application number: DE19782844088
Authority: DE
Inventors: Friedel Mandler
Original assignee: Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 1978-10-10
Filing date: 1978-10-10
Publication date: 1980-05-08

Description

Mehrspindlige, NC-gesteuerte Fräsmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrspindlige, NC-gesteuerte Fräsmaschine zum gleichzeitigen Bearbeiten mehrerer, gleicher Werkstücke, bei der Jeder Frässpindel ein Werkzeugmagazin zugeordnet ist. Eine solche Fräsmaschine ist Gegenstand der älteren Anmeldung P 27 23 544.5.
Diese Patentanmeldung beschreibt eine Fräsmaschine mit horizontal angeordneten Frässpindeln. Der Werkzeugwechsel erfolgt mit Hilfe eines an einem Laufwagen angeordneten Wérkzeugwechslers, der die Werkzeuge von einer Entnahmestation vor den Jeweiligen Werkzeugmagazinen zu den einzelnen Frässpindeln transportiert.
Diese Art des Werkzeugwechsels ist aufwändig und teuer.
Der notwendige Aufwand würde sich noch erheblich vergrößern, wenn die Fräsmaschine mit verschieblichen Frässchlitten ausgebildet werden müßte. Es wäre dann erforder lich, zum Zwecke des Werkzeugwechsels alle Frässchlitten in eine Grundstellung zu fahren oder aber die Werkzeugmagazine müßten entsprechend der Verfahrbarkeit der Frässchlitten verfahrbar ausgebildet werden. Letzteres brächte den Vorteil mit sich, daß der Werkzeugwechsel rascher vonstatten gehen könnte, da die Werkzeugmagazine dann stets den Frässchlitten gegenüber stehen Wurden und die Zeit für das Hin- und Herfahren der Frässohlitten beim Jeweiligen Werkzeugwechsel eingespart würde. Eine solche Konstruktion ist bisher Jedoch noch nicht verwirklicht worden, weil die erforderliche Verfahrbarkeit der Werkzeugmagazine die Fräsmaschine unverhältnismäßig verteuern würde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehrspindlige, NC-gesteuerte Fräsmaschine der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der ein möglichst rascher Werkzeugwechsel möglich ist, ohne daß dazu ein großer konstruktiver Aufwand erforderlich wird, durch den sich die Herstellungskosten der Maschine stark verteuerten.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in erster Linie darin, daß die einzelnen Werkzeugmagazine mittels der Frässchlitten verfahren werden können, so daß kein separater Antrieb für die einzelnen Werkzeugmagazine erforderlich wird. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung stehen die Werkzeugmagazine zwangsläufig exakt da, wo sich die Frässchlitten befinden. Deshalb ist keine Meßeinrichtung für die Position der Werkzeugmagazine erforderlich.
Da die Frässpindeln die einzelnen Werkzeuge unmittelbar aus den Werkzeugmagazinen entnehmen können, ist kein Zwischenträger, also kein aufwendiger Werkzeugwechsler notwendig.
Wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung als Mitnahmeeinrichtung eine Meßstation für die Längeneichung der Fräswerkzeuge vorgesehen ist dann kann ein ohnehin vorhandenes Bauteil der Werkzeugmagazine für ihre Verschiebung mit verwendet werden, so daß sich die Kosten für die einzelnen Werkzeugmagazine nur geringfügig gegenüber nichtverfahrbaren Werkzeugmagazinen verteuern. Die einzelnen Meßstationen bei den Werkzeugmagazinen sind erforderlich, um die Fräswerkzeuge unabhängig von ihrer Jeweiligen Länge in ihrer axialen Lage zu Justieren.
Günstig ist es auch, wenn die Fräsmaschine eine Senkrecht-Fräsmaschine ist, da dann die Fräswerkzeuge aufrecht mit ihrem Steilkegel nach oben in den Werkzeugmagazinen gespeichert werden können. Sie sind leicht in ihrer Lage zu fixieren und können gut von der Frässpindel unmittelbar entnommen werden.
Wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Fräsmaschine eine Portalfräsmaschine mit beweglichem Portal ist, und die Werkzeugmagazine an einem Ende der Aufspannfläche des Frästisches angeordnet sind dann braucht das Portal nur kurze, zusätzliche Wege über die Werkstücke hinaus zurückzulegen, um zu den Werkzeugmagazinen zu gelangen, um dann die einzelnen Werkzeuge wechseln zu können.
Günstig ist es auch, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung der Frästisch zwei Aufspannflächen hat, denen Jeweils die Werkzeugmagazine zugeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung wird es möglich, auf den Frästisch bereits neue Werkstücke aufzuspannen und in die diesen Werkstücken zugeordneten Werkzeugmagazinen die Fräswerkzeuge einzuordnen, während auf der anderen Seite des Frästisches noch Werkstücke bearbeitet werden. Dadurch ist die Stillstandszeit der Fräsmaschine besonders kurz.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Meßstation einen der Frässpindel zugewanden Mitnehmerring hat, welcher entsprechend der Bunde der Werkzeuge bemessen und mit zwei gegenüberliegenden Mitnehmernuten versehen ist. Durch diese Maßnahme wird die erforderliche Kupplung zum Zusammenkuppeln der Werkzeugmagazine mit den Frässpindeln besonders einfach und damit billig.
Wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Werkzeugmagazine quer zu ihrer Verschieberichtung zwei Reihen von Werkzeugspeicherplätzen haben und zwischen diesen Reihen die Meßstation vorgesehen ist, dann braucht die Frässpindel, um mit einem Fräswerkzeug zur Meßstation zu gelangen, das zu vermessende Fräswerkzeug nicht bis über die Höhe der aus dem Werkzeugmagazin herausragenden Fräser anzuheben, sondern kann zwischen den Reihen durchfahren.
Um ein falsches Einordnen von Fräswerkzeugen in die Werkzeugmagazine möglichst einfach ermitteln zu können, ist es gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig, wenn die Fräsmaschine eine Lesevorrichtung hat, welche entlang der Werkzeugmagazine verfahrbar ist, und daß die Fräswerkzeuge mit Codierungsringen am zylindrischen Schaft des Steilkegel versehen sind. Durch diese Maßnahme werden Kosten eingespart, da nicht für Jede Werkzeugspeicherstelle ein einzelnes Lesegerät erforderlich ist, welches beim Einsortieren eines falschen Fräswerkzeuges ein Signal abgibt.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu.
Eine davon ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Es zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß gestalteten Portal-Fräsmaschine.
Figur 2 eine Vorderansicht eines Teils der Portal-Fräsmaschine gemäß Figur 1 im vergrößerten Maßstab.
Figur 3 eine Seitenansicht im Bereich des Frässchlittens und der Werkzeugmagazine der Portal-Fräsmaschine gemäß den Figuren 1 und 2.
Figur 4 einen Schnitt durch einen Teil des Werkzeugmagazins der Portal-Fräsmaschine gemäß den Figuren 1-3.
Die Figur 1 zeigt einen feststehenden Frästisch 1, auf dem Werkstücke 2 und 3 aufgespannt sind. Da es sich um eine mehrspindlige Fräsmaschine handelt, sind entsprechend der Zahl der Frässpindeln Jeweils parallel nebeneinander mehrere Werkstücke 2 bzw. 3 aufgespannt. Vor den Reihen von Werkstücken 2 und 3 sind Jeweils eine Reihe von Werkzeugmagazinen 4 und 5 mit Fräswerkzeugen 6 angeordnet. Ein Portal 7 ist auf nicht dargestellten Längsführungen entlang des Frästisches 1 yerfahrbar. Dieses Portal 7 hat Frässchlitten 8 mit Fräswerkzeugen 6''. Der Frästisch 1 ist So lang ausgebildet, daß auf ihn die Werkstücke 3 aufgespannt werden und Fräswerkzeuge in die Werkzeugmagazine 5 einsortiert werden können, während die Werkstücke 2 bearbeitet werden, so daß die Stillstandszeit der Maschine möglichst kurz ist.
Die Figur 2 zeigt, daß die Frässohlitten 8 auf einem Querbett 9 des Portals 7 angeordnet sind. Um auöh unterschiedliche Werkstücke bearbeiten zu können, ist der gegenseitige Abstand der Frässchlitten 8 veränderbar. Jeder Frässchlitten 8 hat eine Frässpindel lo zur Aufnahme der Fräswerkzeuge 6. Jeder Frässpindel lo ist Je ein Werkzeugmagazin 4,5 zugeordnet. Dabei sind alle Werkzeugmagazine 4,5 als Magazinwagen 11 ausgebildet und entsprechend der Verfahrbarkeit der Frässohlitten 8 verfahrbar.
Jedes Werkzeugmagazin 4,5 hat quer zur Bewegungsrichtung der Magazinwagen 11 zwei Reihen von Fräswerkzeugen 6,6'.
Zwischen diesen Reihen ist Jeweils eine Meßstation 12 vorgesehen.
Nicht dargestellt sind Klemmeinrichtungen, durch die die Magazinwagen 11 in ihrer Position geklemmt werden.
Die Figur 3 zeigt, daß am Portal 7 ein Lesegerät 16 vorgesehen ist, welches entlang der zylindrischen Schäfte 14 der einzelnen Fräswerkzeuge 6 mit ihren Steilkegeln 15 bewegbar ist. Die zylindrischen Schäfte 14 des Fräswerkzeuge 6 tragen Codierringe 13. Dadurch kann durch Vorbeifahren des Lesegerätes an den Schäften 14 geprüft werden, ob in den Werkzeugmagazinen 4,5 die richtigen Werkzeuge gespeichert sind.
Die Figur 4 zeigt im vergrößerten Maßstab, wie die einzelnen Fräswerkzeuge 6,6' im Werkzeugmagazin 4,5 gehalten sind.
Zwei Paßfedern 17 und 18 greifen in die genormten Nuten des Bundes 19 des Fräswerkzeuges 6>6'. Dadurch ist das Fräswerkzeug 6 unabhängig von seinem Durchmesser zentriert und im Werkzeugmagazin gehalten.
Die Meßstation 12 hat auf ihrer der Frässpindel lo zugewandten Seite einen Ring 21 mit zwei gegenüberliegenden Nuten 22 und 23. Diese Nuten sind so bemessen, daß die Mitt nehmersteine 24 und 25 der Frässpindel lo in sie einzugreifen vermögen. Auf diese Weise kommt die Kupplung zwischen Frässpindel lo und dem Werkzeugmagazin 4 zustande, so daß durch ein Verfahren der Frässchlitten 8 und damit der Frässpindel lo die einzelnen Magazinwagen 11 entsprechend mitgenommen werden.
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Claims

Ansprüche S Mehrspindlige, NC-gesteuerte Fräsmaschine zum gleichzeitigen Bearbeiten mehrerer gleicher Werkstücke, bei der jeder Frässpindel ein Werkzeugmagazin zugeordnet ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) die Frässpindeln (lo) sind in verschieblichen Frässchlitten (8) angeordnet, b) Jedes Werkzeugmagazin (4,5) ist auf einem Magazinwagen (11) angeordnet, welcher in Richtung der Frässchlittenbewegung verschiebbar ist, c) die Fräswerkzeuge (6,6') sind in den Werkzeugmagazinen (4,5) achsenparallel zu den Frässpindeln (lo) gespeichert, -d) Jeder Magazinwagen (11) hat eine Mitnahmeeinrichtung (Ring 21), welche mit einem Bauteil des Frässchlittens (8) kuppelbar ist.
2. Fräsmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnahmeeinrichtung eine Meßstation (12) für die Längeneichung der Fräswerkzeuge (6,6') vorgesehen ist.
3. Fräsmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräsmaschine eine Senkrecht Fräsmaschine ist.
4. Fräsmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräsmaschine eine Portalfräsmaschine mit beweglichem Portal (7) ist, und die Werkzeugmagazine (4,5) an einem Ende der Aufspann fläche des Frästisches (1) angeordnet sind.
5. Fräsmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Frästisch (1) zwei Aufspannflächen hat, denen Jeweils die Werkzeugmagazine (4,5) zugeordnet sind.
6. Fräsmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstation (12) einen der Frässpindel (lo) zugewandten Mitnehmerring (21) hat, welcher entsprechend der Bunde (19) der Fräswerkzeuge (6,6') bemessen und mit zwei gegenüberliegenden Mitnehmernuten (22,23) versehen ist.
7. Fräsmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugmagazine (4,5) quer zu ihrer Verschieberrichtung zwei Reihen (6,6') von Werkzeugspeicherplätzen haben, und daß zwischen diesen Reihen die Meßstation (12) vorgesehen ist.
8. Fräsmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine Lesevorrichtung (16), welche entlang der Werkzeugmagazine (4,5) verfahrbar ist, und dadurch, daß die Fräswerkzeuge (6,6') mit Codierungsringen (13) am zylindrischen Schaft (14) ihres Steilkegels (15) versehen sind.