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Fräsmaschine, insbesondere Kurbel- oder Nockenwellen-
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fräsmaschine Die Erfindung betrifft eine Fräsmaschine, insbesondere
Kurbel- oder Nockenwellenfräsmaschine, mit einer um eine zur Maschinenlängsachse
parallele Achse schwenkbar gelagerten und über eine Vorschubeinrichtung bewegbaren
Frässchwinge, die wenigstens ein durch einen Fräsermotor antreibbares ringförmiges,
innenschneidendes Fräswerkzeug trägt.
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Bei einer solchen Fräsmaschine ersetzt die schwenkbare Frässchwinge
den hin- und herfahrbaren Frässchlitten, wodurch die sonst voll die Vorschubeinrichtung
belastenden Kräfte zum Teil vom Schwenklager der Frässchwinge aufgenommen werden
und die Möglichkeit einer Vereinfachung der Vorschubeinrichtung und einer Verringerung
des Bauaufwandes gegeben ist. Wie die EP 0018 000 zeigt, ist es allerdings bisher
notwendig, zusätzlich zum Fräswerkzeug selbst auch den Fräsermotor auf der Frässchwinge
zu befestigen, welcher Fräsermotor schon aus Platzgründen relativ weit vom Schwenklager
entfernt sein muß. Der auf der Frässchwinge sitzende Fräsermotor ergibt aber eine
ungünstige Mehrbelastung der Frässchwinge, vergrößert den erforderlichen Bauraum
und führt vor allem zu besonders nachteiligen
Vibrationen der Frässchwinge,
die Standzeitverkürzungen des Fräswerkzeuges und Qualitätseinbußen der Bearbeitung
zur Folge haben.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen
und eine Fräsmaschine der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die das Auftreten
motorbedingter Vibrationserscheinungen sicher vermeidet und sich durch eine stabile,
möglichst platzsparende Konstruktion auszeichnet.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Fräsermotor an
dem Maschinenteil angeordnet ist, der auch das Schwenklager für die Frässchwinge
aufnimmt, wobei die Antriebverbindung zwischen Fräsermotor und Fräswerkzeug zumindest
ein zum Schwenklager koaxiales Zwischenrad umfaßt. Dieses um die Schwenkachse der
Frässchwinge drehbare Zwischenrad erlaubt mit einfachen Konstruktionsmitteln das
Versetzen des Fräsermotors von der Frässchwinge auf den diese Schwinge tragenden
Maschinenteil, so daß nun der Frässchwinge die durch den Fräsermotor gegebene, schwingungserregende
Nasse fehlt. Außerdem wird die zusätzliche Gewichtsbelastung der rrässchwinge durch
diesen Motor vermieden, und es braucht natürlich auch auf der Frässchwinge kein
Platz mehr für den Fräsermotor freigehalten zu werden.
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Die Frässchwinge kann daher-so klein und leicht als möglich ausgebildet
sein, was auch wiederum die Vereinfachung der Vorschubeinrichtung und die Verringerung
der Baugröße begünstigt. Der die Frässchwinge aufnehmende Maschinenteil, beispielsweise
ein Längsschlitten, bietet im Gegensatz zur Frässchwinge genügend Platz für die
problemose Anordnung des Fräsermotors und ist auch auf Grund seiner die VorbschubeinrichtungJa
nicht belastenden Schwere besser in der Lage, die Motorvibrationen ohne negativen
Einfluß auf Standzeit oder Bearbeitungsqualität aufzunehmen. Das Zwischenrad bedeutet
dabei
für die Antriebsverbindung vom Fräsermotor zum Fräswerkzeug
praktisch keinen Mehraufwand, da in dieser Antriebsverbindung meist ohnehin eine
Drehzahlübersetzung eingebaut sein muß, zu der dann das Zwischenrad herangezogen
werden kann.
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Eine besonders kompakte Konstruktion sowohl für die Lagerung der
Frässchwinge als auch für die Antriebsverbindung zwischen Fräsermotor und Fräswerkzeug
ergibt sich, wenn erfindungsgemäß für das Schwenklager der Frässchwinge ein hohler,
eine Zwischenwelle aufnehmender Lagerzapfen vorgesehen ist, welche Zwischenwelle
einerseits das in einer Ausnehmung des Lagerzapfens sitzende Zwischenrad und anderseits
ein außerhalb des Lagerzapfens liegendes, beispielsweise über einen Riementrieb
an den Fräsermotor angeschlossenes Triebrad trägt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sitzen die Frässchwinge
und der Fräsermotor auf einem an sich bekannten, in einem Längsschlitten geführten
Querschlitten,- wobei das Schwenklager der Frässchwinge seitlich neben dem Fräswerkzeug
angeordnet ist und die auf der dem Schwenklager abgewandten Seite des Fräswerkzeuges
liegende Vorschubeinrichtung eine in eine Stellmutter od. dgl. der Frässchwinge
eingreifende Gewindespindel aufweist, die pendelnd aufgehängt und über ein Kegelradgetriebe
od. dgl. mit einem Vorschubmotor antreibbar ist. Durch diese auf einem Querschlitten
aufgebaute Frässchwinge kann sogar ein als Kreuzschlitten oder Portal ausgebildeter
Frässchlitten ersetzt werden, was die Bearbeitung stillstehender Werkstücke erlaubt.
Dabei bleibt durch die liegende Anordnung-der Frässchwinge eine entsprechend stabile
Konstruktion erhalten, die aber im Vergleich zu einem Kreuzschlitten oder einem
Portal wesentlich niedriger und vergleichsweise einfacher baut. Die Vorschubeinrichtung
bedarf nur mehr einer Gewindespindel, wobei durch die
pendelnde
Aufhängung dieser Gewindespindel unter Zwischenschaltung eines Kegelradgetriebes
oder auch eines Schrauben- bzw. Schneckenradgetriebes der Vorschubmotor die Pendelbewegung
der Spindel beim Verschwenken der Frässchwinge nicht mehr mitzumachen braucht, was
das Erreichen eines exakten Vorschubes erleichtert. Als Steuerung für die Vorschubeinrichtung
eignet sich hier; ähnlich wie bei Kreuzschlitten,vor allem eine numerische Bahnsteuerung
od. dgl.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch das Fräsaggregat einer erfindungsgemäßen
Fräsmaschine nach der Linie I-I der Fig. 2 und Fig. 2 in größerem Maßstab einen
Horizontalschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
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Auf dem Maschinenbett 1 der Fräsmaschine sitzt ein in Maschinenlängsrichtung
verschiebbarer Längsschlitten 2, der einen in Querschienen 3 geführten, mittels
eines Spindeltriebes 4 relativ zum Längsschlitten 2 verschiebbaren Querschlitten
5 trägt. Im Querschlitten 5 lagert um eine zur Maschinenlängsachse parallele Achse
schwenkbar eine Frässchwinge 6, die eine drehbar gelagerte Werkzeugtrommel 7 mit
einem stirnseitigen, ringförmigen und innenschneidenden Fräswerkzeug 8 aufnimmt.
Das Schwenklager 9 der Frässchwinge 6 liegt seitlich neben der Werkzeugtrommel 7
bzw. dem Fräswerkzeug 8 und auf der diesem Schwenklager 9 gegenüberliegenden Seite
der Werkzeugtrommel 7 gibt es eine Vorschubeinrichtung 10 für die Schwenkbewegung
der Frässchwinge 6. Die Vorschubeinrichtung 10 weist eine pendelnd aufgehängte Gewindespindel
11 auf, die mit einer in der Frässpindel 6 eingesetzten Stellmutter 12 zusammenwirkt
und in nur angedeuteter Weise
über ein Kegelradgetriebe 13 von einem
am Querschlitten 5 befestigten Vorschubmotor 14 antreibbar ist.
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Für den Antrieb des Fräswerkzeuges 8 ist ein Fräsermotor 15 vorgesehen,
der nicht auf der Frässchwinge 6 selbst, sondern direkt am Querschlitten 5 angeordnet
ist, wobei die Antriebsverbindung zwischen Fräsermotor 15 und Fräswerkzeug 8 ein
zum Schwenklager 9 koaxiales Zwischenrad i6 umfaßt, so daß diese Antriebsverbindung
trotz Schwenkbewegung der Frässchwinge 6 schwierigkeitslos hergestellt und aufrechterhalten
werden kann. Zur Lagerung des Zwischenrades 16 ist für das Schwenklager 9 ein hohler
Antriebszapfen 17 vorgesehen, der eine Zwischenwelle 18 aufnimmt. Auf dieser Zwischenwelle
18 sitzen nun innerhalb einer Ausnehmung 19 des Lagerzapfens 17 das Zwischenrad
16 und außerhalb des Lagerzapfens 17 ein Triebrad 20, das über einen Riementrieb
21 mit dem Fräsermotor 15 in Verbindung steht. Der Fräsermotor 15 kann daher über
den Riementrieb 21 und das Triebrad 20 die Zwischenwelle 18 mit dem Zwischenrad
16 in Drehung versetzen, von welchem Zwischenrad 16 dann in der Frässchwinge 6 der
Antrieb für das Fräswerkzeug 8 über ein Getrieberad 22, das mit einem Zahnkranz
23 der Werkzeugtrommel 7 kämmt, abgeleitet wird.
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Die erfindungsgemäße Fräsmaschine zeichnet sich durch eine vibrationsfreie
Lagerung der Frässchwinge 6 aus, die durch die Anordnung des Fräsermotors 15 neben
und nicht auf der Frässchwinge 6 erreicht wird. Der auf dem Längs schlitten vorgesehene
Querschlitten ermöglicht außerdem die Rundbearbeitung auch stillstehender Werkstücke,
wobei die auf dem Cuerschlitten liegend montierte Frässchwinge im Vergleich zu den
Kreuzschlitten eine kompakte Konstruktion niedriger Bauhöhe und eine aufwandsarme
Vorschubeinrichtung mit sich bringt.