DE4236172A1

DE4236172A1 - Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks

Info

Publication number: DE4236172A1
Application number: DE19924236172
Authority: DE
Inventors: Dieter Meuschel
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1992-10-27
Publication date: 1994-04-28
Also published as: FR2697191A1; GB2271945A; GB9322142D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels einer spanabhebenden Werkzeugmaschine und eine spanabhebende Werkzeugmaschine mit einem Werkzeugträger, einem darin eingespannten Werkzeug, einem Werkstückträger zum Aufspannen eines Werkstücks, mit Verschiebeachsen, entlang derer eine Einstellung und Veränderung einer relativen Lage des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück bzw. des Werkstücks gegenüber dem Werkzeug möglich ist, und mit steuerbaren motorischen Antriebsmitteln zur Einstellung und Veränderung dieser relativen Lage.

Zur Steigerung der Produktivität solcher Werkzeugmaschinen wurde bereits versucht, die erforderliche Zeit zur Einstellung bestimmter relativer Lagen des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück durch Erhöhung der Eilganggeschwindigkeit zu verkürzen. Eine spürbare Produktivitätssteigerung erfordert hiernach jedoch eine erhebliche Erhöhung der Eilganggeschwindigkeit. Der damit einhergehende erhebliche Anstieg von Massenkräften setzt der praktischen Anwendung erhöhter Geschwindigkeiten Grenzen, die an nach bekannten und bewährten Prinzipien konzipierten Werkzeugmaschinen nicht überschritten werden können.

Mit der vorliegenden Erfindung sollen Barrieren überwunden werden, die einer Produktivitätssteigerung einer Werkzeugmaschine beim Versuch einer erheblichen Verkürzung der Maschinenbelegungszeit entstehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren und die im Anspruch 2 angegebene Werkzeugmaschine vorgeschlagen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können insbesondere Höchstwerte der Geschwindigkeit einer Einstellung und Veränderung einer relativen Lage des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück, wie sie mit heutigen Werkzeugmaschinen noch beherrschbar sind, verdoppelt werden, ohne daß die bei den hierzu erforderlichen Beschleunigungen und Verzögerungen auftretenden Massenkräfte den Rahmen derjenigen verlassen, die bei bekannten Werkzeugmaschinen wirksam werden.

Das angegebene Verfahren läßt sich nicht nur zur Verkürzung von Nebenzeiten sondern auch zur Verkürzung von Hauptzeiten anwenden, und führt über dies auch zu einer Ausweitung der Anwendungsmöglichkeiten einer auf die Durchführung dieses Verfahrens abgestellten Werkzeugmaschine. Insbesondere können mit ein und derselben nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbaren Werkzeugmaschine einerseits Eisenmetalle und andererseits Leitmetalle mit im Blick auf den Zerspanungsvorgang jeweils angepaßten erheblich unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten bearbeitet werden, indem beispielsweise im zweiten Falle einem Werkzeugvorschub ein entgegengesetzter Werkstückvorschub überlagert wird.

Eine Werkzeugmaschine, bei welcher die erfindungsgemäßen Merkmale für ein ausgewähltes Paar von Verschiebeachsen verwirklicht sind, ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Die Darstellung zeigt ein Horizontal- Bohr-/Fräswerk mit in Form von Pfeilen und zugehörigen Bezeichnungen nach DIN 66 217 angegebenen Verschiebeachsen.

Ein Maschinentisch 1 trägt einen Unterschlitten 2 einer Werkstückschlittenanordnung und einen Ständer 3. Ein am Ständer 3 höhenverstellbar angeordneter Hubschlitten 4 trägt seinerseits einen gegenüber diesem in und entgegen einer horizontalen Bearbeitungsrichtung verschieblichen Spindelkasten 5. Zur Verschiebung des Spindelkastens 5 in und entgegen der horizontalen Bearbeitungsrichtung sind eine mit Z bezeichnete Verschiebeachse und steuerbare, in schematischer Darstellung in Form eines Motors 6.1 wiedergegebene motorische Antriebsmittel vorgesehen, mittels welchen der Spindelkasten 5 gegenüber dem Hubschlitten 4 entlang am Hubschlitten 4 vorgesehener Geradführungen 7.1 verfahrbar ist. Mittels entsprechender am Ständer 3 vorgesehener weiterer Geradführungen 7.2 ist für den höhenverstellbaren Hubschlitten 4 eine vertikale, mit Y bezeichnete Verschiebeachse vorgesehen und eine Verschiebung des Hubschlittens 4 entlang dieser Verschiebeachse Y wird wiederum mittels steuerbarer, in schematischer Darstellung in Form eines Motors 6.2 wiedergegebener motorischer Antriebsmittel bewerkstelligt. Am Maschinentisch 1 sind weitere Geradführungen 7.3 vorgesehen, welche eine mit W bezeichnete Verschiebeachse repräsentieren und zur Verschiebung des Unterschlittens 2 gegenüber dem Maschinentisch 1 entlang der Verschiebeachse W dienen, wobei die Verschiebung wiederum bewerkstelligt wird von steuerbaren, in schematischer Darstellung in Form eines Motors 6.3 wiedergegebenen motorischen Antriebsmitteln. Eine quer zur Bearbeitungsrichtung verlaufende mit X bezeichnete Verschiebeachse wird von weiteren Geradführungen 7.4 repräsentiert, die am Unterschlitten 2 angeordnet sind und entlang derer ein Oberschlitten 8 gegenüber dem Unterschlitten 2 mittels steuerbarer motorischer Antriebsmittel verschiebbar ist, welche wiederum in schematischer Darstellung in Form eines Motors 6.4 wiedergegeben sind.

Im Ausführungsbeispiel stellt nunmehr die aus dem Maschinentisch 1, dem Ständer 3 und den von diesem getragenen Komponenten gebildete Baugruppe einen Werkzeugträger 9 dar, während sich ein Werkstückträger 10 darstellt als eine Baugruppe, die gebildet ist aus dem Maschinentisch 1 mit seinen Geradführungen 7.3 sowie aus der aus Unterschlitten 2 und Oberschlitten 8 gebildeten Schlittenanordnung und den jeweiligen Antriebsmitteln 6.3 und 6.4.

Ausdrücklich ist darauf hinzuweisen, daß eine Werkzeugmaschine, wie sie schematisch in der Zeichnung dargestellt ist, nicht alle Möglichkeiten bietet, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren denkbar sind. Hier ist lediglich beispielhaft insbesondere auf die Möglichkeit einer Verdoppelung von Relativgeschwindigkeiten von Werkzeug und Werkstück in bzw. entgegen der Bearbeitungsrichtung abgehoben. Im dargestellten Beispiel wird diese Verdoppelung erzielt durch gleichzeitiges Verschieben des Werkzeugs entlang der am Werkzeugträger 9 vorgesehenen Verschiebeachse Z und des Werkstücks entlang der am Werkstückträger vorgesehenen Verschiebeachse W, wobei die Verschiebeachsen Z und W gleichgerichtet sind.

Um die mit der Erfindung gebotenen Möglichkeiten voll auszuschöpfen, wären sowohl am Werkzeugträger 9 als auch am Werkstückträger 10 zu jeder Achse eines kartesischen Koordinatensystems parallele Verschiebeachsen vorzusehen.

Bezugszeichenliste

1 Maschinentisch
2 Unterschlitten
3 Ständer
4 Hubschlitten
5 Spindelkasten
6.1, 6.2, 6.3, 6.4 Motor
7.1, 7.2, 7.3, 7.4 Geradführung
8 Oberschlitten
9 Werkzeugträger
10 Werkstückträger

Claims

1. Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels einer spanabhebenden Werkzeugmaschine mit einem Werkzeugträger, einem darin eingespannten Werkzeug, einem Werkstückträger zum Aufspannen eines Werkstücks, mit Verschiebeachsen, entlang derer eine Einstellung und Veränderung einer relativen Lage des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück bzw. des Werkstücks gegenüber dem Werkzeug möglich ist, und mit steuerbaren motorischen Antriebsmitteln zur Einstellung und Veränderung dieser relativen Lage, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung und Veränderung der relativen Lage durch gleichzeitiges Verschieben des Werkzeugs entlang einer am Werkzeugträger (9) vorgesehenen ersten Verschiebeachse (Z) und des Werkstücks entlang einer am Werkstückträger (10) vorgesehenen zweiten Verschiebeachse (W) erfolgt.

2. Werkzeugmaschine zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks mit einem Werkzeugträger, einem darin eingespannten Werkzeug, einem Werkstückträger zum Aufspannen eines Werkstücks, mit Verschiebeachsen, entlang derer eine Einstellung und Veränderung einer relativen Lage des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück bzw. des Werkstücks gegenüber dem Werkzeug möglich ist, und mit steuerbaren motorischen Antriebsmitteln zur Einstellung und Veränderung dieser relativen Lage, dadurch gekennzeichnet, daß zu einer jeweiligen Verschiebeachse (Z) des Werkzeugträgers (9) mit zugeordneten steuerbaren motorischen Antriebsmitteln (6.1) eine gleichgerichtete Verschiebeachse (W) des Werkstückträgers (10) mit zugeordneten steuerbaren motorischen Antriebsmitteln (6.3) vorgesehen ist.