DE3638350A1 - Fraes- oder bohrmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fräs- oder Bohrmaschine, insbe­ sondere Konsolfräsmaschine, mit einem Maschinensockel, einem Maschinenständer und mit einem in vertikaler Richtung über Führungseinrichtungen höhenverstellbaren Vertikalschlitten.

Eine Maschine dieser Art dient zum Bohren und/oder Fräsen von Werkstücken, welche auf dem Vertikalschlitten, auch Kreuzschlitten genannt, befestigt und mit einem Fräs- oder Bohrkopf bearbeitet werden, der an bzw. in einem im oberen Bereich des Maschinenständers gelagerten Spindelbock ange­ ordnet ist.

Der Vertikalschlitten ist über vertikal verlaufende Führun­ gen mit dem Maschinenständer verbunden, wobei die Höhenver­ stellung durch eine Hubeinrichtung, im allgemeinen einem Spindelantrieb, durchgeführt wird. Zur Führung des Vertikal­ schlittens dienen Führungsbahnen, die an dem Vertikalschlit­ ten angeordnet sind und die mit Führungsbahnen, im allge­ meinen sich über die ganze Verschieberichtung erstreckenden Führungsleisten an dem Maschinenständer 2 zusammenarbeiten.

Die bekannte Führungseinrichtung ist jedoch erheblichen Be­ lastungen, insbesondere Kipp- bzw. Biegemomenten, ausge­ setzt, da der Vertikalschlitten nur im hinteren Bereich mit dem Maschinenständer verbunden ist, d.h. dadurch, daß er frei auskragend ist. Auf diese Weise entstehen Kippmomente, wobei die Kugelrollspindel für die Vertikalverstellung den Drehpunkt bildet. Dieser Drehpunkt liegt relativ nahe an den vertikalen Führungen, wodurch aufgrund der daraus resultie­ renden ungünstigen Hebelübersetzung sehr hohe Kippmomente auf die Führungsbahn wirken. Der Teil der Führungsbahn, der an dem Vertikalschlitten bzw. Tisch angeordnet ist, trägt nur in einem schmalen oberen Bereich, während auf die Füh­ rungsbahn bzw. die Führungsleiste des Ständers im unteren Bereich hohe Belastungen wirken. Durch die daraus resultie­ rende hohe Flächenpressung sind die Führungsbahnen einem starken Verschleiß ausgesetzt. Dies tritt insbesondere bei schnellen Eilgängen auf. Es können sogar Einlaufprobleme der Führungsbahnen durch dieses Kantenträgerverhalten entstehen. Nachteilig ist weiterhin auch eine ungleichmäßige Schmier­ filmdicke durch die auftretenden Kippmomente in den Führun­ gen. Durch den hohen und relativ schnellen Verschleiß der Führungsbahnen und der damit verbundenen Kosten leidet auch die Genauigkeit darunter. Hinzu kommt noch, daß beim An­ fahren oder bei einem langsamen Bewegen des Vertikalschlit­ tens die Gefahr von Ruckbewegungen besteht, welche sich eben­ falls nachteilig auf das zu bearbeitende Werkstück aus­ wirken.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fräs- oder Bohrmaschine der eingangs erwähnten Art der­ art zu verbessern, daß die von dem Vertikalschlitten her­ rührenden Kräfte und Momente besser beherrscht werden, so daß sich eine höhere Standzeit und Genauigkeit ergibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß neben einer bekannten ersten Führungseinrichtung mit Führungsbah­ nen an dem Vertikalschlitten und im Bereich des vorderen En­ des des Maschinenständers eine weitere in vertikaler Rich­ tung verlaufende Entlastungsführungseinrichtung mit Führungs­ bahnen zwischen dem Maschinenständer und dem Vertikalschlit­ ten angeordnet ist, die sich in einem größeren horizontalen Abstand von dem Vertikalschlitten befindet, als die erste Führungseinrichtung, wobei eine der beiden Führungsbahnen über eine oder mehrere Federelemente an die andere Führungs­ bahn angepreßt ist.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Entlastungsführungs­ einrichtung kann eine deutliche Entlastung der ersten Füh­ rungseinrichtung, welche für die Genauigkeit der Führung maß­ geblich ist, erreicht werden. Dadurch, daß die Entlastungs­ führungseinrichtung in einem größeren Abstand zu dem Verti­ kalschlitten gelegt werden kann, läßt sich eine Neutralisie­ rung bzw. ein weitgehender Ausgleich der Kippmomente wesen­ tlich einfacher und besser erreichen. Darüberhinaus kann die Entlastungsführungseinrichtung wesentlich robuster ausgebil­ det werden. Um eine Überbestimmung bzw. Verklemmungen zu ver­ meiden, dienen die Federelemente.

Dies bedeutet, daß an den ersten Führungsbahnen ein deutlich geringerer Verschleiß auftritt, was sich positiv auf die Ge­ nauigkeit der Führung und die Standzeit auswirkt.

Art und Ausgestaltung der Entlastungsführungsbahnen kann be­ liebig sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vor­ gesehen sein, daß die Entlastungsführungseinrichtung seit­ lich an dem Maschinenständer in vertikaler Richtung ver­ laufenden Winkelleisten mit Führungsbahnen und damit zusam­ menarbeitenden an dem Vertikalschlitten befestigten Hinter­ griffleisten aufweist.

Dabei kann vorgesehen sein, daß in der Hintergriffleiste eine Andruckplatte angeordnet ist, die durch Federelemente an die Führungsbahn des Maschinenschlittens angepreßt ist.

Selbstverständlich ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch eine umgekehrte Anordnung möglich.

Die Andruckplatte kann mit Rollelementen oder Gleitelementen versehen sein, die mit der Führungsbahn bzw. Winkelleiste des Maschinenständers zusammenarbeiten. Hierzu können be­ kannte Elemente verwendet werden.

Zur Anpassung an unterschiedliche Kräfte und Momente kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Kraft der Federelemente durch Einstelleinrichtungen einstellbar ist.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Konsol­ fräsmaschine,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Konsolfräsmaschine nach der Fig. 1 (ohne Spindelbock und Fräskopf).

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Konsolfräsmaschine ist grundsätzlich von bekannter Bauart, weshalb nachfolgend le­ diglich die für die Erfindung wesentlichen Teile näher be­ schrieben werden. Sie weist einen Maschinensockel 1 und einen Maschinenständer 2 auf, an dem im oberen Bereich in einem in horizontaler Richtung verschiebbaren Spindelbock 10 ein nicht näher dargestellter Fräs-/Bohrkopf 11 angeordnet ist.

Ein Vertikalschlitten 3 ist im vorderen Bereich des Maschi­ nenständers 2 über eine nicht dargestellte Höhenverstell­ einrichtung in vertikaler Richtung verschiebbar angeordnet. Auf dem Vertikalschlitten 3 befindet sich der eigentliche - ebenfalls nicht dargestellte - Tisch als Auflage für die zu bearbeitenden Werkstücke.

Zur vertikalen Verstellung des Vertikalschlittens 3 weist dieser an beiden Seiten des Maschinenständers 2 vertikale Führungsbahnen 4 A auf, die mit einer T-förmigen Erweiterung 4 B des Maschinenständers 2 zusammenarbeiten und eine erste Führungseinrichtung bekannter Bauart bilden (siehe Fig. 2).

Aufgrund der Auskragung des Vertikalschlittens 3 wirken auf die erste Führungsbahn 4 A bzw. 4 B erheblich Kippmomente, wo­ durch diese enormen Belastungen ausgesetzt sind.

Zur Entlastung dient nun eine Entlastungsführungseinrich­ tung, welche zwei beidseits des Maschinenständers 2 angeord­ nete Winkelführungen bzw. Winkelleisten 5 aufweist, die mit Hintergriffleisten 6 zusammenarbeiten. Die Hintergrifflei­ sten 6 sind an dem Vertikalschlitten angeordnet. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Winkelleisten 5 und die Hintergriffleisten 6 in einem größeren horizontalen Abstand von den Drehpunkt für die Kippmomente angeordnet, welcher sich an der vertikalen Verstelleinrichtung, z.B. einer Kugel­ rollspindel (nicht dargestellt); d.h. zwischen der ersten Führungseinrichtung und dem Vertikalschlitten 3, befindet.

An den Hintergriffleisten 6 sind Federelemente 7 angeordnet, die über eine Andruckplatte 8 eine nicht näher dargestellte Kugel- oder Nadellagerführung 9 zwischen den Winkelführungen 5 und den Hintergriffleisten 6 führen bzw. anpressen.

Claims (7)

1. Fräs- oder Bohrmaschine, insbesondere Konsolfräsmaschine, mit einem Maschinensockel, einem Maschinenständer und mit einem in vertikaler Richtung über Führungseinrichtungen höhenverstellbaren Vertikalschlitten, dadurch gekennzeichnet, daß neben einer bekannten ersten Führungseinrichtung mit Füh­ rungsbahnen (4 A, 4 B) an dem Vertikalschlitten (3) und im Be­ reich des vorderen Endes des Maschinenständers (2) eine weitere in vertikaler Richtung verlaufende Entlastungsfüh­ rungseinrichtung mit Führungsbahnen (5, 6) zwischen dem Ma­ schinenständer (2) und dem Vertikalschlitten (3) angeordnet ist, die sich in einem größeren horizontalen Abstand von dem Vertikalschlitten (3) befindet, als die erste Führungsein­ richtung, wobei eine der beiden Führungsbahnen (6) über eine oder mehrere Federelemente (7) an die andere Führungsbahn (5) angepreßt ist.

2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsführungseinrichtung seitlich an dem Maschinen­ ständer (2) in vertikaler Richtung verlaufenden Winkelleis­ ten mit Führungsbahnen (5) und damit zusammenarbeitenden an dem Vertikalschlitten (3) befestigten Hintergriffleisten (6) aufweist.

3. Fräsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hintergriffleiste (6) eine Andruckplatte (8) angeord­ net ist, die durch Federelemente (7) an die Führungsbahn (5) des Maschinenständers (2) angepreßt ist.

4. Fräsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckplatte (8) mit Rollelementen (9) versehen ist.

5. Fräsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckplatte (8) mit einer Kugelführungsbahn (9) ver­ sehen ist.

6. Fräsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckplatte (8) mit einem Gleitelement versehen ist.

7. Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Federelemente (7) durch Einstelleinrichtungen einstellbar ist.