DE3104065A1

DE3104065A1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE3104065A1
Application number: DE19813104065
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7317 Wendlingen Kraus
Original assignee: Cross Co
Current assignee: Cross Co
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1981-02-06
Publication date: 1981-12-17
Also published as: GB2086275A; DE3104065C2; BR8100759A; IT1133790B; AU6421880A; GB2068790A; DD156954A5; IT8025880A0; JPS56119343A; RO81491B; GB2068790B; US4310270A; PL229568A1; IN152497B; RO81491A; BE886324A; FR2475444A1; JPS58196945A; AR222924A1; GB2086275B

Description

The Cross Company/ 17801 - 14 Mile Road/ Fräser, Michigan 48026, USA

Werkzeugmaschine

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Werkzeugkopfträger.

Der im Nachfolgenden beschriebene neue Werkzeugkopfträger ist insbesondere für Werkzeugmaschinen, wie Transfermaschinen und dergl., geeignet und bestimmt. In diesen Werkzeugmaschinen ist es üblich, Werkzeug- oder Bearbeitungsköpfe oder -einheiten zu verwenden, die in der Regel in jeder Arbeitsstation von beiden oder lediglich von einer Seite kommen, um an dem in der Arbeitsstation stehenden Werkstück einen Bearbeitungsvorgang, wie beispielsweise Bohren, Gewindeschneiden oder Ansenken, auszuführen. Der Werkzeugkopf sitzt auf einem Querschlitten, welcher seinerseits auf erhabenen parallelen Führungsbahnen oder Schienen hin- und herbeweglich gelagert ist, die auf einem seitlich an der Arbeitsstation vorgesehenen Bett oder Sockel angeordnet sind. Bei vielen Bearbeitungsvorgängen ist es notwendig, daß die Zustellbewegun., des Werkzeugkopfes exakt begrenzt ist; gewöhnlich wird dazu ein ortsfester Anschlag an dem Bett oder dem Sochel vorgesehen, gegen den der Querschlitt3n oder ein an diesem angeordneter beweglicher Anschlag anschlägt, wem der Querschlitten die vordere Grenzstellung seines Hubweges erreicht. Die das Zurückfahren der Werkzeuge von dem Werkstück bewirkende Rückbewegung des Querschlittens

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auf den Führungsbahnen wird üblicherweise durch einen in der Steuerschaltung der Maschine liegenden Endschalter gesteuert.

Im Verlaufe des Bearbeitungsvorganges wird in jeder Arbeitsstation eine beträchtliche Menge Fremdkörper, wie Späne, Metallabrieb und -abfallteilchen und dergl. erzeugt. Ein Teil dieses Abfallmaterials fällt notwendigerweise in dem Bereich vor dem Querschlitten auf das Bett und die Führungsbahnen; gelegentlich gelangt es zwischen den ortsfesten und den beweglichen Anschlag und verhindert damit, daß der Querschlitten einen vollständigen Vorwärtshub ausführt, wodurch naturgemäß verhindert wird, daß der jeweilige Bearbeitungsvorgang ordnungsgemäß durchgeführt wird. Wenn z.B. der Werkzeugkopf ein Sackloch bohrt, das exakt auf eine vorbestimmte Tiefe ausgebohrt werden soll und ein hinter dem ortsfesten Anschlag liegender Span- oder Metallabfall verhindert, daß der Querschlitten mit dem Anschlag tatsächlich in Eingriff kommt, wird als Ergebnis das Sacklock nicht bis zu der gewünschten Tiefe gebohrt. Dies hat zur Folge, daß das Werkstück fehlerhaft ist und gegebenenfalls Ausschuß wird, oder aber - was noch schlimmer ist es kann dadurch eine schwere Beschädigung der Werkzeuge oder der Werkzeughalterungs- und Betätigungseinrichtungen in einer oder in mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitsstationen der Maschine hervorgerufen werden.

Die meisten Maschinen, für die die Erfindung verwendet werden kann, sind mit Späneabfuhreinrichtungen ausgerüstet, und es wurden auch schon Versuche unternommen, eine willkürliche Ansammlung von Spänen und Abfallteilchen vor dem Querschlitten zu verhindern, um damit

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eine Beeinträchtigung der hin- und hergehenden Bewegung des Querschlittens oder des Bearbeitungsvorganges zu verhüten. Wegen der beträchtlichen Länge des Sockels oder Bettes, sowie der den Querschlitten tragenden Führungseinrichtungen haben sich jedoch bei der Entfernung dieses Materiales erhebliche Schwierigkeiten ergeben. Der Querschlitten wird üblicherweise mittels einer motorgetriebenen Zustellspindel hin- und herbewegt, die sich durch eine an dem Querschlitten angeordnete Spindelmutter erstreckt. Die Zustellspindel und ihr Antriebsmotor sind auf dem Sockel derart angeordnet, daß die Zustellspindel unterhalb des Querschlittens zwischen den Führungsbahnen oder -schienen, auf denen der Querschlitten läuft sowie parallel zu diesen ausgerichtet angeordnet sind. Diese Anordnung macht es notwendig, daß die Führungsbahnen verhältnismäßig weit aus dem Sockel vorragen, um damit Platz für die Zustellspindel und deren zugeordneten Mechanismus zu schaffen. Dadurch ergibt sich aber ein verhältnismäßig tiefer, oben offener Kanal zwischen den Führungsbahnen, in dem sich die Späne sammelten und aus dem sie nur schwer zu entnehmen waren. Eine typische Konstruktion dieser Art ist in Fig. 2 der US-PS 3213 711 dargestellt. Diese bekannte Konstruktion macht es schwierig, die Antriebselemente und die Anschläge, sowie auch die Führungsbahnen frei von Spänen und anderen Fremdkörpern zu halten, die häufig die Leichtgängigkeit a*id die exakte Positionierung des Querschlitte^r-3 und der darauf angeordneten Bearbeitungswerkzeuge beeinträchtigen. Durch die Anordnung der Zustelljpindel zwischen den Führungsbahnen in einem erhebliche* Abstand unterhalb des Querschlittens wurden auch

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gelegentlich übermäßige Beanspruchungen in den arbeitenden Teilen hervorgerufen, die insbesondere auf den großen Abstand zwischen der Zustellspindel und den von Spindeln angetriebenen spanabhebenden Bearbeitungswerkzeugen bedingt sind. Bei Bearbeitungsvorgängen schließlich, bei denen der Querschlitten und dessen Betätigungseinrichtungen einer verhältnismäßig großen Belastung ausgesetzt sind, haben die dabei auftretenden Kräfte gelegentlich dazu geführt, daß die weit nach oben vorragenden Führungsbahnen aufgespreizt und die Trägerkonstruktion des Querschlittens verwunden wurden.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Schwierigkeiten abzuhelfen und eine Werkzeugmaschine zu schaffen, deren Werkzeugkopfträger sich durch eine widerstandsfähige steife Konstruktion auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Werkzeugmaschine erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.

Bei der neuen Werkzeugmaschine wurde ein niedriger Bettaufbau zwischen dem Querschlitten und dem das Bett normalerweise tragenden eigentlichen Sockel geschaffen, wobei das Bett eine steife durchgehende Verbindung zwischen den Führungsbahnen ergibt, durch die die ganze Tragkonstruktion für den Querschlitten wesentlich verstärkt und versteift wird. Das Bett verringert die bei den weit vorragenden aufrecht stehenden Führungsbahnen früherer Konstruktionen

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gelegentlich auftretenden Biegeerscheinungen und die sich daraus nach einer gewissen Betriebszeit ergebende Aufspreizung der Führungsbahnen, wie auch die von den während des Bearbeitungsvorganges auftretenden Belastungskräften herrührenden Verwindungen der Trägerkonstruktion auf ein Minimum. Gleichzeitig ist bei dem neuen Bett die früher zwischen den Führungsbahnen vorhandene offene Wanne vermieden, in der sich bei Benutzung der bekannten Querschlittenträgerkonstruktionen Späne und andere Fremdkörper sammelten. Anstelle einer offenen Spänewanne schafft das Bett einen geschlossenen Aufbau und eine glatte ebene Fläche zwischen den E'ührungsbahnen, von der die Späne leicht abgestreift werden können. Darüber hinaus wird durch die neuartige Kombination und gegenseitige Zuordnung des Querschlittens und des Bettes erreicht, daß der vordere Teil der den Querschlitten antreibenden Zustellspindel und die die vorwärts gerichtete Hubbewegung des Querschlittens begrenzenden ortsfesten und beweglichen Anschläge vollständig eingeschlossen und abgedeckt sind. Wesentlich ist auch, daß ein einfacher Zugang zu dem ortsfesten Anschlag möglich ist, wenn dieser entfernt oder ausgetauscht werden muß.

In der Zeichnung ist ein Aasführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. s zeigen:

Fig. 1 eine Werkzeugmaschine gemäß der Lrfladung, in der Ausbildung einer typischen T^ansfermaschine, unter Veranschaulichung einer zvrbeitsstation, im Ausschnitt, im Querschnitt, durch einen Werkzeugkopf und dessen zugeordneter Trägerkonstruktion, wobei der besseren

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Klarheit wegen einzelne Teile in einer Seitenansicht und andere Teile geschnitten veranschaulicht sind, während der Querschlitten und der Werkzeugkopf in der vorderen Grenzstellung ihrer Eilgang- und Zustellbewegung s tehen,

Fig. 2 die Werkzeugmaschine nach Fig. 1, geschnitten längs der Linie 2-2 der Fig. 1, in einer Seitenansicht, im Ausschnitt und in einem anderen Maßstab,

Fig. 3 die Werkzeugmaschine nach Fig. 1, im Ausschnitt, in einem vertikalen Längsschnittbild durch den Querschlitten und einen Teil des diesen tragenden Bettes, in einer Ansicht ähnlich Fig. 1, jedoch unter Veranschaulichung des in seiner am weitesten zurückgezogenen Stellung stehenden Querschlittens,

Fig. 4 die Werkzeugmaschine nach Fig. 3, geschnitten längs der Linie 4-4 der Fig. 3, in einer Seitenansicht, und

Fig. 5 den Querschlitten der Werkzeugmaschine nach Fig.1, bei abgenommenem Werkzeugkopf, in perspektivischer Darstellung, unter besonderer Veranschaulichung der Zuordnung des Querschlittens zu seinem Trägerbett.

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Wie bereits erwähnt, kann der neue Werkzeugkopfträger bei und als Teil von Werkzeugmaschinen, wie Transfermaschinen und dergl., Verwendung finden. Transfermaschinen weisen normalerweise eine Folge von Arbeitsstationen auf, zwischen denen in der Regel bedarfsgemäß verteilt Leerlaufstationen angeordnet sind. Die Werkstücke werden entweder für sich oder auf Paletten gespannt, fortschreitend mittels einer zweckentsprechenden Transfervorrichtung von einer Station zu der nächstfolgenden durch die Maschine hindurch transportiert. In den Arbeitsstationen vorgesehene Positionier- und Klemmeinrichtungen positionieren die Werkstücke genau und halten sie fest in der jeweiligen positionierten Stellung bevor und während an dem jeweiligen Werkstück Bearbeitungsvorgänge von Werkzeugköpfen oder Bearbeitungseinheiten vorgenommen werden, die üblicherweise seitlich der Arbeitsstation auf die Werkstücke zu und von diesen weg beweglich gelagert sind. Nach dem Abschluß der Bearbeitung werden die Werkzeuge aus dem Werkstückbereich zurückgezogen; die Werkstücke werden aus ihrer Spannung gelöst, worauf die Transfervorrichtung betätigt wird, so daß sie die Werkstücke gleichzeitig um eine Station in der Maschine vorbewegt. Fig. 1 zeigt den Aufbau eines neuen Werkzeugkopfträgers mit einem darauf angeordneten, bekannten Bohrkopf 6 in der Zuordnung zu einer typischen Arbeitsstation 8 einer Transfermaschine, die zum freien Transfer von Werkstücken mittels einer sogenannten Lifl-?iq -Carry-Transfervorrichtung eingerichtet ist, die iir einzelnen nicht weiter veranschaulicht ist.

Die dargestellte Arbeitsstation weist einen bekannten hohlen Mittelsockel 10 auf, von dem in Fig.1 lediglich

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der rechte Teil dargestellt ist. In der Arbeitsstation 8 ist ein typischer Werkstückträger 12 vorgesehen, während der untere Teil des Mittelsockels 10 unterhalb des Werkstückträgers 12 mit einer Wanne 14 ausgebildet ist, in die beim Betrieb der Maschine erzeugte Späne und Abfallteilchen zusammen mit der Kühlflüssigkeit gelangen, die während der spanabhebenden Bearbeitung auf das Werkstück strömt. Der Trog 14 leitet diese Abfälle und das Kühlmittel zu einer öffnung 16, die au ciii -r nicht weiter dargestellten zweckentsprechenden Abfallabfuhreinrichtung führt/ wie sie bei solchen Maschinen üblicherweise vorgesehen ist. Der Mittelsockel 10 ist hier lediglich zur Illustration eines Beispieles für eine typische Umgebung für den neuen Werkzeugkopfträger veranschaulicht.

Seitlich des Mittelsockels 10 und im wesentlichen rechtwinklig zu der Transportrichtung der Werkstücke durch die Maschine ausgerichtet ist ein Seiten- oder Flügelsockel 18 angeordnet, auf dem der Bohrkopf 6 und der neue Werkzeugkopfträger sitzen. Der hier zur Veranschaulichung dargestellte Bohrkopf 6 weist eine übliche Bauart mit zwei Bohrern 20,21 auf, die in Bohrfuttern 22,23 gespannt sind, welche ihrerseits drehfest mit nicht weiter dargestellten Spindeln verbunden sind, die sie antreiben und in einem Spindelgehäuse 24 gelagert sind. Die Spindeln werden ihrerseits in bekannter Weise von einem ebenfalls nicht veranschaulichten, in einem Getriebegehäuse 25 untergebrachten Getriebe angetrieben. Hinter dem Getriebegehäuse 25 ist ein Motor 30 auf einem Motorsockel 32 angeordnet,

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der über eine Welle 3 4 mit den Spindelantriebsrädern in dem Getriebegehäuse 25 verbunden ist.

Das Getriebegehäuse 25 und der Motorsockel 32 sitzen auf einem Querschlitten 36, an dem sie befestigt sind und der seinerseits auf einem Bett 38 hin- und herbeweglich gelagert ist. Das Bett 38 sitzt auf Schienen 40/41, an denen es mittels Schrauben 26 starr befestigt ist und die mit einer oberen Trägerplatte 42 des Seitensockels 18 verschweißt oder sonstwie starr verbunden sind. An dem außenliegenden Ende des Bettes 38 ist ein umsteuerbarer Zustell- und Eilgangmotor 44 mittels Schrauben starr befestigt, der mit einer Vorschubspindel 46 gekuppelt ist, die ihrerseits an ihrem außenliegenden Ende mittels eines Drucklagers 48 drehbar gelagert ist, das auf dem Bett 38 angeordnet und an diesem mittels eines Keiles 47 und Schrauben 49 befestigt ist. In dem Bereich vor dem Drucklager 48 ragt die Vorschubspindel durch eine Spindelmutter 50, in der sie gelagert ist und die auf dem Querschlitten 36 angeordnet und an diesem mittels Schrauben 51 befestigt ist. Die Vorschubspindel 46 ist durch das Drucklager 48 gegen Längsbewegung gesichert; wenn sie in der Spindelmutter 50 umläuft, wird diese abhängig von der Drehrichtung der Vorschubspindel 46, bezogen auf Fig. 1, nach rechts oder links bewegt, wobei sie ihrerseits den Querschlitten 3 6 auf dem Bett 38 vor oder zurück bewegt.

Zu Beginn eines Maschinenarbeitsspiels stehen der Bohrkopf 6 und der Querschlitten 3 6 in der in Fig. 3 dargestellten zurückgezogenen Stellung, in der die Dohrer 20,21 im Abstand von der Arbeitsstation 8 gehalten sind.

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Nachdem ein Werkstück in die Arbeitsstation 8 eingebracht und vor der Bearbeitung zweckentsprechend positioniert sowie gespannt worden ist, wird der Motor 44 eingeschaltet, der die Vorschubspindel 46 in dem Sinne antreibt, daß der Querschlitten 36 auf dem Bett 38 vorgeschoben wird. Der erste oder Eilgangteil dieser Bewegung wird normalerweise mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit ausgeführt, mit der die Bohrer 20,21 rasch in eine Ausgangsstellung für die nachfolgende Bearbeitung überführt werden. Bei der Annäherung der Bohrer 20,21 an das Werkstück wird die Geschwindigkeit der Vorbewegung des Querschlittens 36 normalerweise mittels eines die Betriebsdrehzahl des Antriebsmotors 44 steuernden Endschalters verlangsamt, so daß der letzte oder Zustellteil der Vorbewegung mit einer verringerten Geschwindigkeit erfolgt, bis der Querschlitten 36 an einen normalerweise auf dem Bett 38 vorgesehenen ortsfesten Anschlag aufläuft.

Die Vorbewegung des Bohrkopfes 6 muß oft sehr genau gesteuert werden. Wenn z.B. bei dem 2ur Veranschaulichung dargestellten Bohrkopf 6 die Bohrer 20,21 Sacklöcher in das Werkstück einbohren sollen, kann es notwendig sein zu gewährleisten, daß die Sacklöcher exakt auf eine bestimmte richtige Tiefe eingebohrt werden. Wenn nämlich die Bohrungen in einer nachfolgenden Station der Maschine mit einem Gewinde versehen werden müssen und nicht tief genug gebohrt sind, können die Gewindebohrer nicht über die richtige Tiefe eindringen, mit dem Ergebnis, daß eine Beschädigung auftritt, die zu einer Zerstörung der Gewindebohrer und vielleicht sogar der die Gewindebohrer tragenden Antriebseinrichtung führen kann.

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Früher wurde der die Vorbewegung des Querschlittens 36 begrenzende Anschlag an dem vorderen Ende des Sockels zwischen Führungen angeordnet, auf denen der Querschlitten 36 läuft, und zwar in einer solchen Stellung, daß der Querschlitten 36 auf den Anschlag aufläuft, wenn er an der vorderen Grenze seines Zustellhubes angelangt ist. Bei dieser Anordnung liegt der ortsfeste Anschlag frei, so daß beim Bohren oder bei einer anderen Bearbeitung anfallende Metallspäne gelegentlich unter Schwerkrafteinfluß in dem Bereich vor dem Querschlitten 3 6 auf das Bett 38 fallen oder dorthin von dem Kühlmittel transportiert werden, wobei ab und zu ein Span oder vielleicht sogar mehrere Späne hinter dem Anschlag zu liegen kommen und damit verhindern, daß der Querschlitten 3 6 ordnungsgemäß an dem Anschlag zur Anlage kommt, womit der Querschlitten 3 6 nicht mehr seine vorherbestimmte vorderste Vorschubstellung erreichen kann. Dies führt zu einem Ausschußwerkstück und kann möglicherweise sogar oben beschriebene Beschädigungen hervorrufen.

Erfindungsgemäß sind nun der Aufbau des Querschlittens 36 und des Bettes 38, sowie deren gegenseitige Zuordnung derart ausgebildet, daß sie den Anschlag dauernd gegen Metallspäne und andere Fremdkörper abdecken und schützen, die früher gelegentlich die ordnungsgemäße Betriebsweise des Werkzeugkopfes beeinträchtigten. Außerdem sind der Aufbau uau die gegenseitige Zuordnung der erwähnten Elemente derart getroffen, daß sich eine steifere Lagerung des Werkzeugkopfes ergibt, die verhütet, daß die Führungsbahnen, auf denen der Querschlitten 36 läuft, sich naci. einer gewissen Betriebszeit aufspreizen, während gleichzeitig

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eine verbesserte Festigkeit gegen Verwindung und vielleicht sogar Verbiegung des Querschlittenträgers erzielt wird, wie sie sich gelegentlich einstellen, wenn die von dem Bearbeitungsvorgang auf den Querschlittenträger ausgeübten Beanspruchungen übermäßig groß sind.

Der Querschlitten 36 weist ein gegossenes oder aus Einzelteilen zusammengesetztes hohles Gebilde mit einer flachen, plattenartigen Oberseite 52 und in Längsrichtung sich erstreckenden parallelen Nuten 54,56 an der Unterseite in der Nähe der einander gegenüberliegenden Seitenwände auf, in denen längsgerichtete Führungsbahnen 58,60 im Schiebesitz liegen, die mittels Schrauben 61 an dem Bett 38 befestigt sind. Wie am besten aus Fig. 2 zu ersehen, ragen die Führungsbahnen 58,60 seitlich über die obere Bettplatte 38 vor, während an der Unterseite des QuerSchlittens 36 an der Außenseite der Nuten 54,56 mittels Schrauben 67 befestigte Halter 63,65, die vorragenden Teile der Führungsbahnen 58,60 untergreifen, um damit den Querschlitten 36 unverlierbar, aber verschieblich, auf dem Bett 38 zu halten. Bei der hier veranschaulichten speziellen Konstruktion und Anordnung ist zwischen der Nut 54 und der Führungsbahn 58 ein seitliches Spiel vorgesehen, während zwischen den innenliegenden Seitenwänden der Nut 56 und der zugeordneten Führungsbahn 60 eine Führungsleiste 69 mit engem Sitz eingepaßt ist, die die hin- und hergehende Bewegung des Querschlittens 36 auf den Führungsbahnen führt und steuert. Die Seitenteile des Querschlittens 36, in denen die Nuten 54,56 ausgebildet sind, sind durch eine Anzahl in Längsrichtung im Abstand hintereinander angeordneter Querrippen 62,64,66,68,70 miteinander verbunden, die den Querschlitten 36 beträchtlich verstärken und dessen Verwindungssteifigkeit erhöhen.

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Die hintersten Querrippen 68,70 liegen unterhalb des den Antriebsmotor 30 tragenden Teiles des QuerSchlittens 36 und sind vergleichsweise dicker und damit stärker ausgebildet als die vorderen Querrippen 62,64,66. Die zusätzliche Dicke der hintersten Querrippe 70 gewährleistet darüber hinaus eine einwandfreie Halterung und Lagerung der Spindelmutter In den dazwischen liegenden Querrippen 64,66,68 sind sowohl miteinander als auch mit der Vorschubspindel 4 fluchtende Öffnungen 72,74,76 vorgesehen, die die Vorschubspindel 46 aufnehmen, wenn der Querschlitten 3 auf den Führungsbahnen 58,60 sich nach hinten bewegt bzw. zurückgefahren wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Vorschubspindel bei ihrer Hinein- und Herausbewegung in den bzw. aus dem sich auf den Führungsbahnen 58,60 zwischen der vordersten und der hintersten Stellung entsprechend Fig. 1 bzw. Fig. 3 bewegenden Querschlitten 36 in Querrichtung im wesentlichen mit den Führungsbahnen ausgerichtet ist, so daß praktisch der gesamte Antriebsschub der Vorschubspindel 46 zur Erzeugung der Hin- und Herbewegung des Querschlittens 3 6 ausgenützt und der Verschleiß auf ein Minimum reduziert wird, der durch eine Drehmomentwirkung bedingt ist, die den Querschlitten 36 nach unten zu auf die Führungsbahnen drücken oder ihn von diesen abheben will- Darüber hinaus bringen die Gestalt und der Aufbau des Querschlitten 36 die Vorschubspindel 46 in ; rim* ttelbare Nähe der ebenen oberen Trägerplatte 52, womit der Vertikalabstand zwischen der Vorschubspindel 46 und den die Schneidwerkzeuge 20,21 antreibenden Spiru>ln auf ein Minimum reduziert wird. Dies hat zur Folge, daß auch der Verschleiß und die Beanspruchung,denen

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der Träger wegen der Drehmomentwirkung unterworfen ist, die von den auf den Bohrkopf 6 ausgeübten Reaktionskräften und der übertragung dieser Reaktionskräfte von dem Bohrkopf 6 auf den Querschlitten 36 und das Bett 38 während der Bearbeitung herrühren, ebenfalls auf ein Minimum verringert werden. Schließlich liegt einer der durch den speziellen Aufbau des Querschlittens 36 herbeigeführten Vorteile nicht zuletzt in dem Umstand, daß der vor der Spindelmutter 50 liegende Teil der Zustellspindel 46 von dem Querschlitten 36 in allen während der Hin- und Herbewegung auftretenden Schlittenstellungen vollständig umschlossen und geschützt ist, so daß nicht nur lediglich die ortsfesten und beweglichen Anschläge, die die Vorbewegung des Querschlittens begrenzen,sondern auch der vordere Teil der Zustellspindel 46, gegen Späne und andere Fremdkörper, sowie Beeinträchtigungen, geschützt sind, denen sie sonst beim Betrieb der Anlage ausgesetzt wären, womit auch das die Trennflächen zwischen der Vorschubspindel 46 und der Spindelmutter 50, sowie zwischen den Nuten 54,56 und den Führungsbähnen 58,60 schmierende Schmiersystem seiner Funktion wirkungsvoller nachkommen kann.

Das hier dargestellte Bett 38 ist ein aus Einzelteilen zusammengesetztes Gebilde, das vertikale,in verhältnismäßig kleinem Abstand zueinander angeordnete ebene obere und untere plattenartige Teile 78,80 aufweist, die durch hintere und vordere Wandteile 82,84, Seitenwandteile 86,88, sowie in Längsrichtung im Abstand angeordnete Quertrennwände 90 starr miteinander verbunden sind. Alle das Bett 38 bildende Teile 78 bis 90 sind zu einem festen, steifen Konstruktionselement verschweißt

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oder sonstwie verbunden. Wenngleich hier ein aus Einzelteilen zusammengesetzter Aufbau veranschaulicht ist, so kann das Bett 38 natürlich auch in der Art des Querschlittens 3 6 gegossen sein oder einen kombiniert gegossenen und aus Einzelteilen zusammengesetzten Aufbau aufweisen. Wesentlich ist, daß das Bett 38 einen starren, biegungssteifen Träger für die Führungsbahnen 58,60 und für den Querschlitten 36, sowie den darauf sitzenden Werkzeug- oder Bohrkopf 6 bildet, und daß seine obere Platte 78 oberhalb der oberen Berandung der Spänewanne 14 liegt. Daneben ist es wichtig, daß die obere Platte 78 ein starres, durchgehendes Verbindungsstück zwischen den Führungsbahnen 58,60 über deren gesamte Länge bildet. Schließlich ist es zweckmäßig, daß die obere Platte 78 nicht lediglich nur ein starres Verbindungsglied zwischen den Führungsbahnen 58,60 darstellt, sondern daß sie auch das obere Element eines geschlossenen rohrförmigen Gebildes ist, weil auf diese Weise das Bett eine außerordentliche Festigkeit gegen von Drehmomenteinflüssen herrührende Verbiegungen erhält. Darüber hinaus ist es ein spezielles und wichtiges Merkmal der Erfindung, daß die obere Platte 78 zwischen den Führungsbahnen 58,60 eine glatte,ebene Oberfläche aufweist, auf der die Späne und andere Fremndkörper sich vor dem Querschlitten 36 ansammeln können und von der ίiese Teile dann einfach entfernt werden können.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuv :isen (Fig. 1), daß an der vorderen Stirnseite des Querschlitt.ens 36 eine mittige öffnung 9 2 angeordnet ist, die normalerweise durch einen vorderen Deckel 94 verschlossen ist, welcher an dem Querschlitten 36 mittels Schrauben 96 befestigt ist. Die untere Randkante des Deckels 94

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ist im wesentlichen entsprechend den Führungsbahnen 58,60 gestaltet; sie ist aber zumindest geringfügig im Abstand von diesen, sowie von der Oberseite des Bettes 38 angeordnet, so daß ein Abstreifer 98 aus einem geeigneten biegsamen und elastischen Material, wie Gummi oder dergl., an dem unteren Randkantenteil des Deckels 94 befestigt und von diesem gehaltert werden kann. Der Abstreifer 98 liegt satt an den Führungsbahnen und der Oberfläche des Bettes 38 zwischen den Führungsbahnen 58,60 an, über die er hinweg streift; er ist mittels Schrauben 99 an dem Deckel 94 befestigt. Der untere Rand des Abstreifers 98, der mit den Führungsbahnen 58,60 und der Oberseite des Bettes 38 in Berührung steht, ist vorzugsweise verhältnismäßig dünn und biegsam, wie dies bei 1OO (Fig. 1,3) dargestellt ist, um damit den Verschleiß auf ein Minimum zu reduzieren und dauernd eine satte Berührung mit den mit ihm in Eingriff stehenden Flächen während des Abstreifens zu gewährleisten. Späne oder andere Fremdkörper, die sich auf dem Bett 38 vor dem in seiner hinteren Stellung stehenden Querschlitten ansammeln, werden bei der Vorbewegung des Querschlittens 36 im Verlaufe von dessen Eilgang- und Zustellhub zusammengefegt und längs der Führungsbahnen und des Bettes 38 mitgenommen. In der vordersten Stellung des Querschlittens 36 steht der Abstreifer 98 an oder in unmittelbarer Nähe der Wanne 14, so daß alle oder zumindest im wesentlichen alle von dem Abstreifer 98 zusammengefegten Späne von dem Bett 38 weg in die Wanne 14 hineingefegt werden, die sie dann durch die öffnung 16 der Späneabfuhreinrichtung zuführt, die wie bereits erwähnt - ein übliches Teil der Maschine bildet.

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Bei abgenommenem Deckel 94 gestattet die öffnung 92 einen einfachen Zugang zu einem ortsfesten Anschlag 102, der in eine auf der Oberseite der oberen Platte 78 des Bettes 38 ausgebildete Ausnehmung 104 eingesetzt und mittels Schrauben 106 lagerichtig befestigt ist. Wie aus der Zeichnung zu entnehmen, ragt der Anschlag 102 über die obere Platte 78 vor und in den Bewegungsweg eines beweglichen Anschlages 108 hinein, der an einer oder gegebenenfalls an mehreren der Schlittenquerrippen 62 bis 70 befestigt ist.

In den Fig. 1,3 ist der bewegliche Anschlag 108 derart dargestellt, daß er an den zwei Zwischenquerrippen 66, 6 8 befestigt ist und diese überbrückt. Der bewegliche Anschlag 108 ist in jedem Fall hinter oder .auf der Rückseite von dem ortsfesten Anschlag 102 angeordnet; er kommt mit diesem in Eingriff, sowie der Querschlitten 36 und die in dem diesem zugeordneten Bohrkopf 6 gehalterten Werkzeuge die vordere Grenze ihres Bewegungsweges erreicht haben. Die Lage und die Länge des beweglichen Anschlages 108 sind entsprechend den sich abhängig von der Art der speziellen von dem Werkzeugkopf 6 gerade ausgeführten Bohrbearbeitung oder anderen spanabhebenden Bearbeitung ergebenden unterschiedlichen Umständen verschieden.

Unabhängig von der Art der gerade durchgeführten spanabhebenden Bearbeitung bewegt sich der 0-erschlitten aber bei seinem Zustellhub im Augenblick des Eingriffes zwischen dem ortsfesten und dem beweglichen Anschlag bzw. 108 immer verhältnismäßig xangsam, während andererseits der Quer schlitten 3 6 bei der Eingriff nähr«= der Anschläge unter Krafteinwirkung vorbewegt wird. Es ist deshalb zweckmäßig, daß der ortsfeste Anschlag 102

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starr am vorderen Rand der Ausnehmung 104 abgestützt ist, um damit die Befestigungsschrauben 106 von den Auftreffkräften beim Eingriff zu entlasten. Auch ist es von Vorteil, wenn zumindest der hintere Endteil des beweglichen Anschlages 108 in eine Ausnehmung eingepaßt ist, wie sie etwa bei 110 in der Schlittenquerrippe 68 veranschaulicht ist,und daß außerdem das hintere Ende des beweglichen Anschlages 108 mit der nach vorne weisenden Berandung 112 der Ausnehmung in Eingriff steht, so daß die bei der Eingriffnahme auftretende Auftreffkraft von dem Anschlag 108 unmittelbar auf die stumpf anschließende Berandung der Ausnehmung übertragen wird. Der bewegliche Anschlag 108 ist hier so dargestellt, daß er an seinem vorderen Ende mittels Schrauben 114 an der Querrippe-66 und an seinem hinteren Ende mittels Schrauben 116 an der Querrippe 68 befestigt ist. Dadurch, daß der bewegliche Anschlag 108 endseitig an der Schulter oder Berandung 112 der Ausnehmung anliegt, sind die Schrauben 114,116 bei der Eingriffnahme der Anschläge von Scherbeanspruchungen entlastet.

Sowohl der ortsfeste Anschlag 102 als auch der bewegliche Anschlag 108 können außerdem für die Wartung oder den Austausch in einfacher Weise dadurch abgenommen werden, daß die Schrauben 106, 114, 116,mittels derer sie an dem Bett 38 bzw. dem Querschlitten 36 be-

festigt sind, entfernt werden. Gelegentlich kann es auch notwendig sein, den einen oder den anderen oder vielleicht sogar beide Anschläge zur Überholung oder zum Austausch abzunehmen, wenn sie nach einer bestimmten Betriebszeit oberflächlich verformt oder sonstwie beschädigt bzw. irgendwie physikalisch verändert werden. Auch ist es beim

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Betrieb einer Transfermaschine der beschriebenen Art von Zeit zu Zeit notwendig, die in den einzelnen Stationen der Maschine durchgeführten Bearbeitungsvorgänge zu verändern oder abzuwandeln/ was eine Veränderung der Länge des Eilgang- und Zustellhubes des Werkzeugkopfes und insbesondere der Stelle erforderlich machen kann, an der der Vorwärtshub des Querschlittens 36 gestoppt wird. Der Austausch des beweglichen Anschlages 108 macht es natürlich notwendig, daß zunächst der Querschlitten 3 6 von dem Bett 38 abgenommen wird, doch kann dies einfach und schnell bewerkstelligt werden. Der Umstand, daß sowohl der feststehende Anschlag 102 als auch der bewegliche Anschlag 108 abnehmbar und leicht austauschbar sind, erleichtert in erheblichem Maße die Änderung der vorwärts gerichteten Zustell- und Eilgäiig'ke'weg'tiny', um damit eine Anpassung ah Kiidefüntjen der Bearbeitungsvorgänge oder dergl. zu erzielen. Dies ist insbesondere im Falle des ortsfesten Anschlages 102 sehr einfach, weil der Anschlag in der Nähe der vorderen Öffnung 9 2 steht, wenn der Querschlitten 3 6 sich in seiner hinteresten Stellung befindet. Der Ausbau des Anschlages 102 kann einfach dadurch geschehen, daß lediglich der vordere Deckel 97 und die Schrauben 106 abgenommen werden, die den Anschlag an dem Bett 38 befestigen. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die Schrauben 106 durch die öffnung 9 2 leicht zugänglich sind und daß nach der Abnahme der Schrauben der Anschlag 102 ohne weiteres durch die öffnung 9 2 zum Aust^uscl· herausgenommen werden kann.

Auf der anderen Seite verschließt der Deckel 94, wenn er - wie normal - an dem Querschlitten 36 befestigt ist, die Zugangsöffnung 92, womit er verhütet, daß Metallspäne und dergl. unter den Querschlitten 36 gelangen und dessen Bewegung behindern.

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Der Querschlitten 36 und dessen Deckel 94 umschließen in der Tat während der gesamten hin- und hergehenden Hubbewegung des QuerSchlittens 36 vollständig sowohl den ortsfesten als auch den beweglichen Anschlag 102 bzw. 108, während der Abstreifer 98 verhütet, daß Späne unter dem unteren Rand des Deckels 94 hindurch in das Innere des Querschlittens 36 eintreten. Damit ist es für Späne oder andere feste Fremdkörper, die im Verlaufe der Bearbeitung entstehen, praktisch unmöglich, an eine Stelle zu gelangen, an der sie an dem feststehenden Anschlag 102 anliegen und damit den Zustellhub des Werkzeugkopfes 6 beeinträchtigen, wie dies bei der bereits erläuterten Anordnung mit offenliegendem Anschlag gelegentlich vorgekommen ist.

Die Lage des ortsfesten Anschlages 102 auf dem Bett 38 ist naturgemäß durch die Stelle bestimmt, an der der Querschlitten in seiner hintersten Stellung steht, weil es notwendig ist, daß der ortsfeste Anschlag dann in unmittelbarer Nähe der vorderen öffnung 92 sich befindet. Die Lage des beweglichen Anschlages 108 auf dem Querschlitten 36 ist deshalb,abhangig von der Stelle, an der der Vorwärtshub des QuerSchlittens 3 6 gestoppt werden soll, unterschiedlich. Die vordere Begrenzung der Hubbewegung des Querschlittens 36 kann um ein verhältnismäßig kleines Maß dadurch verändert werden, daß die Länge des beweglichen Anschlages 108 geändert wird; wenn aber die Veränderung des Vorwärtshubes beträchtlich ist, kann es notwendig sein, den ganzen Halterungsort des Anschlages zu verändern. Dies kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung sehr einfach dadurch geschehen, daß der Anschlag 108 an der einen oder anderen Querrippe der Querrippen 62 bis 70 befestigt wird.

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Wenn auch der bewegliche Anschlag 108 derart dargestellt ist, daß er an den Querrippen 66, 68 befestigt ist, so könnte er doch genauso gut auch an einer anderen Querrippe oder gegebenenfalls auch an der hintersten Querrippe 70 befestigt sein, wie dies bei 118 gestrichelt dargestellt ist. Unabhängig davon, wo der bewegliche Anschlag an dem Querschlitten 36 sitzt, ist es natürlich notwendig, daß alle vor der Befestigungsstelle liegenden Querrippen 62,70, wie bei 120,ausgeschnitten oder ausgenommen werden, um damit bei der Hin- und Herbewegung des Querschlittens 36 auf den Führungsbahnen 58,60 den notwendigen Freiraum für den ortsfesten Anschlag 102 zu gewährleisten.

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Claims

3 1 O U O 6 5 Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Scherrmairc Dr.-Ing. R. Roger

O I U *T ν W _{7300 Ess}|_jngen (Neckar), Webergasse 3. Postfach 348

5. Februar 1981 siVug'.V! (widm«»

35 9619 Telex 07 256810 smru

PA 23 rÜal Telegramme Patentschutz

Esshngennuckar

Patentansprüche

( 1 ·)Werkzeugmaschine mit einem im Abstand voneinander angeordnete parallele Führungsbahnen oder -schienen tragenden Werkzeugkopfträger, auf dessen Führungsbahnen ein zur Aufnahme eines Werkzeugkopfes eingerichteter Querschlitten vor- und zurückbewegbar gelagert ist, wobei die Führungsbahnen auf einem den Querschlitten tragenden sockelartigen Bett angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett (38) an seiner Oberseite ein zwischen den Führungsbahnen (58,60) angeordnetes, mit diesen verbundenes und
sich im wesentlichen über deren gesamte Länge erstreckendes oberes Konstruktionselement (78) aufweist, durch das
ein starres durchgehendes, betriebsbedingte Verbiegungen
.und Aufspreizungen der Führungsbahnen (58,60) verhütendes Verbindungsglied zwischen den Führungsbahnen (58,60) ausgebildet ist.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen mit einer Späneabfuhreinrichtung versehenen Mittelsockel (10) aufweist, an den seitlich ein Seitenoder Flügelsockel (18) anschließt, auf dem das Bett (38)
mit dem vorderen Ende seines oberen Konstruktionselementes (78) neben der Späneabfuhreinrichtung stehend angeordnet ist, daß an dem Querschlitten (36) eine an den Führungsbahnen
(58,60) und dem Oberteil des Bettes (38) satt anliegende, bei der Vofbewegung des QuerSchlittens (36) auf den
Führungsbahnen (58,60) die auf dem Bett angesammelten

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Späne mitnehmende Abstreifeinrichtung (98) angeordnet ist, und daß der Querschlitten (3 6) durch zugeordnete, ihm eine hin- und hergehende Bewegung erteilende Antriebsmittel (46,44) in eine vordere Grenzstellung seines Zustellhubes überführbar ist, in der die Abstreifeinrichtung (98) in der Nähe der Späneabfuhreinrichtung steht.
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschlitten (36) mit einem zu seinem Boden hin offenen Hohlraum ausgebildet ist, der sich in der Längsrichtung über eine zumindest dem hin- und hergehenden Bewegungsweg des Querschllttenß pr,) entspr^ch^ncle Liirifjo erstreckt, daß an dem Bett (38) und dem Querschlitten (36) ein feststehender und ein beweglicher Anschlag (102, 108) bei allen Schlittenstellungen vollständig innerhalb des Hohlraums liegend austauschbar angeordnet und durch den Querschlitten gegen im Betrieb herabfallende Späne und dergl. geschützt sind, und daß der Querschlitten (36) eine öffnung (9 2) aufweist, die bei an einer Grenzstellung seines hin- und hergehenden Hubweges stehendem Querschlitten (36) in der Nähe des ortsfesten Anschlages (102) steht und durch die der ortsfeste Anschlag (102) zum Ausbau oder Ersatz zugänglich ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugangsöffnung (92) an der vorderen Stirnseite des Querschlittens (36) angeordnet und durch eine abnehmbare Deckelplatte abgeschlossen ist.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Anschlag (102) bei an der hinteren Grenze seiner rückwärts gerichteten Hubbewegung stehendem Querschlitten (36) auf dem Bett (38) in der

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Nähe der Zugangsöffnung (92) angeordnet und die Abstreifeinrichtung (98) an der Abdeckplatte (94) befestigt ist.

6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Anschlag (102) zwischen den Führungsbahnen (58,60) auf der Oberseite des Bettes (38) in eine Ausnehmung eingesetzt ist, die eine an dem Bett (38) angeformte, vor dem ortsfesten Anschlag (102) liegende Schulter aufweist, gegen die der ortsfeste Anschlag (102) abgestützt ist, und die die beim Auftreffen des an dem Querschlitten (36) angeordneten beweglichen Anschlages (108) auf den ortsfesten Anschlag (102) auf dem Bett (38) bei der Begrenzung der vorwärts gerichteten Hubbewegung des QuerSchlittens (36) auftretenden Auftreffkräfte aufnimmt.

7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschlitten im Bereiche seines Hohlraumes eine Anzahl in Längsrichtung im Abstand hintereinander angeordneter Halterungen (62, 74,76) für den beweglichen Anschlag (108) aufweist, und daß der bewegliche Anschlag (108) wahlweise an einer die jeweilige Größe des hin- und hergehenden Hubweges des QuerSchlittens (36) auf den Führungsbahnen (58,60) begrenzenden Halterung befestigbar ist.

8. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Querschlitten

(36) gekuppelte Antriebseinrichtung eine an dem Querschlitten (36) angeordnete Spindelmutter (50) und eine horizontal durch die Spindelmutter (50), sowie oberhalb der Anschläge (102, 108) und der Führungsbahnen (58,60) in den Hohlraum des QuerSchlittens (36) ragende Vorschubspindel (46) aufweist.

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9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschlitten (36) mit einer Anzahl in Längsrichtung im Abstand hintereinander in dem Hohlraum angeordneter und quer zu dem Hohlraum verlaufender Querrippen (62, 64, 66, 68) aufweist, die die Halterungen (114, 116) für den beweglichen Anschlag (108) tragen,und daß in den Querrippen (64, 66, 68) Durchlaßöffnungen (72,74,76) für die parallel zum Bewegungsweg des Querschlittens (36) und in diesen von der Rückseite her oberhalb der Führungsbahnen (58,60) und der Anschläge (102, 108) ragende Vorschubspindel (46) aufweisen, die mit einem umsteuerbaren Antriebsaggregat (44) gekuppelt ist.

10. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett (38) jeweils einstückige, steif miteinander verbundene Ober-, Seiten- und Bodenteile (78, 80, 86, 88) aufweist, durch die ein verwindungssteifer,eine im wesentlichen röhrenförmige Querschnittsgestalt aufweisender Träger für die Führungsbahnen (58,60) und den Querschlitten (36) gebildet ist, und dessen Oberteil (78) ohne Unterbrechung durchgehend sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Führungsbahnen (58,60) zwischen diesen erstreckt.

11. Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Obt^r^iZ (78) des Bettes (38) in allen Stellungen des Querschlittens (3 6) bei dessen Hin- und Herbewegung vor der vorderen Stirnseite des Querschlittens (~>Z^ eine frei liegende ebene, glatte Spänesammelflache ausgebildet ist, und daß die Abstreifeinrichtung (94) satt an den Führungsbahnen (58,60) und auf der freiliegenden Spänesammelflache des Bettoberteils (78) anliegt.

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12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Späneabfuhreinrichtung eine Späneabfuhrwanne (14) aufweist, und daß die Spänesammelflache des Bettes (38) mit einem Ende in unmittelbarer Nähe der Späneabfuhrwanne (14) liegt und durch die Abstreifeinrichtung (94) die auf der Spänesammelflache angesammelten Späne über die Endberandung der Spänesammelfläche in die Späneabfuhrwanne (14) einstreif bar sind, wenn der Quer schütten (36) sich an eine seiner Grenzstellungen annähert.

13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spänesammelfläche zwischen den Führungsbahnen (58,60) und im wesentlichen in der gleichen Höhenlage wie diese angeordnet ist.

14. Werkzeugmaschine, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem auf dem Quer schütten (36) angeordneten Werkzeug- oder Bearbeitungskopf (6) im wesentlichen parallel zu der Richtung der hin- und hergehenden Hubbewegung des Querschlittens (36) ausgerichtete, durch Spindeln angetriebene Werkzeuge (20,21) angeordnet sind, und daß die Vorschubspindel (46) in geringstmöglichem Abstand zu den von den Spindeln angetriebenen Werkzeugen (20,21), sowie in unmittelbarer Nähe zu der Spänesammelfläche des Bettes (38) in den Querschlitten (3 6) ragend angeordnet ist.

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