DE4422600A1

DE4422600A1 - Method of forming contour in envelope faces of wooden rotational body

Info

Publication number: DE4422600A1
Application number: DE19944422600
Authority: DE
Inventors: Erhard Bohse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-01-04

Abstract

The rotating workpiece is displaced along a linear path, orthogonal to the rotation axis up to a clip removing contact with a planning tool, rotating about a parallel to the workpiece envelope line. The feed stops upon reaching the smallest distance of the workpiece and tool axes, while the workpiece rotation is maintained. The workpiece feed continues after at least one rotation during stopped feed, when the workpiece passes the planning tool up to the tool contact connection. The guide path with an orthogonal workpiece chuck are located on a machine frame. A tool slide carriage can swivel about an axis parallel to the guide path.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bearbeiten von Außenflächen hölzerner Rotationskörper sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for processing External surfaces of wooden rotating bodies and a device to carry out the procedure.

Zur kunsthandwerklichen Gestaltung der Außenflächen von hölzer nen Rotationskörpern, wie Möbelteilen, Säulen, Stützen, Töpfen, Schalen, Figuren u. dgl. wurde bisher im wesentlichen das Drech seln angewendet. Auf Grund seiner Leistungsfähigkeit stößt aber das Drechseln in bestimmten Bereichen an die Grenzen der Wirt schaftlichkeit. So sind verhältnismäßig große Einstichtiefen bei maschinellen Kopiermaschinen nicht beherrschbar, da ab einer bestimmten freien Länge des eingespannten Drechselwerkzeuges dieses zu vibrieren beginnt und damit Konturen in Mantelflächen von Rotationskörpern nicht herzustellen sind. Die erforderlichen hohen Drehgeschwindigkeiten bei großen Werkstücken bilden außer dem eine große Gefahrenquelle bei Zerstörungen des Werkstückes.For the handicraft design of the outer surfaces of holz rotating bodies, such as furniture parts, columns, supports, pots, Bowls, figures and The like. So far has been essentially the turning applied. Due to its performance but comes across turning in certain areas to the limits of the host economy. So are relatively large penetration depths machine copying machines not controllable, since one certain free length of the clamped turning tool this begins to vibrate and with it contours in lateral surfaces cannot be produced by rotating bodies. The necessary high rotational speeds for large workpieces which is a major source of danger if the workpiece is destroyed.

Für das Einarbeiten von bestimmten Konturen bzw. Profilen in die Außenfläche der hölzernen Rotationskörper wäre es auch denkbar Fräswerkzeuge einzusetzen. Die Verwendung von Fräsern stößt aber gleichfalls an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit. So sind zum Erzeugen verschiedener Profile auch verschiedene Fräser erfor derlich, die nacheinander zum Einsatz kämen. Außerdem sind be stimmte Profile mittels Fräser überhaupt nicht zu erzeugen. Weiterhin werden Absätze erzeugt, die erst durch Nacharbeiten beseitigt werden können.For incorporating certain contours or profiles into the Outside surface of the wooden rotating body, it would also be conceivable Use milling tools. The use of milling cutters, however, comes across likewise to the limits of their performance. So are for Generate different profiles and different milling cutters those that would be used one after the other. In addition, be agreed not to create profiles using milling cutters at all. Furthermore, paragraphs are created that only after rework can be eliminated.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einarbeiten von Konturen in Mantelflächen hölzerner Rotationskörper und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem es möglich ist Konturen bzw. Profile, auch unterschiedlicher Form, qualitätsgerecht und mit einem geringen Zeitaufwand in die Mantelfläche einzubringen.It is an object of the invention to provide a method for incorporating Contours in lateral surfaces of wooden rotating bodies and one To create a device with which it is possible contours or Profiles, also of different shapes, of quality and with to introduce a small amount of time into the outer surface.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs er wähnten Art erfindungsgemäß durch folgende Verfahrensschritte ausgestaltet, Drehen eines eingespannten rotationssymmetrischen Werkstückes um seine Längsachse, Verschieben des drehenden Werk stückes entlang einer zur Drehachse rechtwinklig verlaufenden linearen Bahn bis in einen spanabhebenden Eingriff mit einem sich um eine parallel zur Mantellinie des Werkstückes drehenden Hobelwerkzeuges, Stoppen des Vorschubes des Werkstückes bei Erreichen des geringsten Abstandes der Werkstückachse und der Werkzeugachse zueinander bei weiterem Drehen des Werkstückes, weiteres Verschieben des Werkstückes nach mindestens einer Um drehung desselben beim gestoppten Vorschub in der vorgenannten linearen Bahn und Vorbeiführen am Hobelwerkzeug bis zum Verlas sen des Eingriffsbereiches des Hobelwerkzeuges.To solve this problem, a method of the beginning he mentioned type according to the invention by the following process steps designed rotating a clamped rotationally symmetrical Workpiece around its longitudinal axis, moving the rotating work piece along a perpendicular to the axis of rotation linear path into a machining operation with a rotating around a parallel to the surface line of the workpiece Planing tool, stopping the feed of the workpiece Reaching the smallest distance between the workpiece axis and the Tool axis to each other with further turning of the workpiece, moving the workpiece further after at least one order rotation of the same when the feed is stopped in the aforementioned linear path and passing the planing tool to the loading sen the engagement area of the planing tool.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird gemäß der Erfindung derart ausgestaltet, daß auf einem Maschinenständer eine Führungsbahn mit einer rechtwinklig dazu angeordneten dreh baren Spanneinrichtung für das Werkstück und mindestens ein um eine parallel zur Führungsbahn verlaufenden Achse schwenkbarer Werkzeugschlitten, bestehend aus einem Längsschlitten zur Auf nahme eines drehenden Hobelwerkzeuges und einem Querschlitten zur Schnittiefeneinstellung, vorgesehen sind.A device for performing the method is according to the Invention designed such that on a machine stand a guideway with a rotation arranged at right angles to it ed clamping device for the workpiece and at least one um an axis running parallel to the guideway can be pivoted Tool slide, consisting of a longitudinal slide for opening taking a rotating planing tool and a cross slide for cutting depth adjustment are provided.

Es ist erfindungsgemäß, daß die schwenkbare Lagerung der/des Werkzeugschlittens neben dem Antriebsblock der Dreheinrichtung angeordnet ist.It is according to the invention that the pivotable mounting of the Tool slide next to the drive block of the turning device is arranged.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß das Hobelwerkzeug als Hobelwelle ausgebildet ist, die mit mindestens zwei gegenüber liegenden Messern bestückt ist. Als Hobelwerkzeug ist auch ein Hobelkopf mit entsprechenden Hobelmessern denkbar.It is expediently provided that the planing tool as Planer shaft is formed with at least two opposite lying knives. As a planing tool is also a Planer head with appropriate planing knives conceivable.

Durch die erfindungsgemäße Lösung werden wesentliche Vorteile erzielt. So weisen die mit dem Verfahren bearbeiteten Oberflä chen eine sehr gute Qualität auf. Die Oberflächen werden an schließend nur mit der an sich bekannten Flattertechnik geglät tet. Es ist möglich, in einem Arbeitsgang mehrere, auch unter schiedliche Konturen bzw. Profilierungen zu erzeugen. In Abhän gigkeit von der Größe des zu bearbeitenden Werkstückes ist die Einarbeitung von Konturen mit einer Tiefe bis ca. 4,5 cm mög lich. Die Produktivität bei der künstlerischen Bearbeitung der Mantelflächen kann wesentlich erhöht werden, wodurch die Grund lage für eine Massenproduktion geschaffen ist.The solution according to the invention has significant advantages achieved. For example, the surfaces processed with the method very good quality. The surfaces are on finally smoothed only with the known flutter technique tet. It is possible to have several in one operation, even under to generate different contours or profiles. Depending The size of the workpiece to be machined is Incorporation of contours with a depth of up to approx. 4.5 cm is possible Lich. Productivity in artistic editing of the Shell surfaces can be increased significantly, which is the reason location for mass production.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung ist eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.The invention is illustrated by an embodiment explained. In the accompanying drawing is a top view shown a device according to the invention.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Einrichtung zum Drehen und Einspannen eines hölzernen Rotationskörpers 1 sowie aus mindestens einer Einrichtung, die ein sich drehendes Werkzeug 2 zum Erzeugen eines Profils 3 auf der Mantelfläche des Rotationskörpers 1 aufnimmt. Als Rotationskörper 1 ist im Aus führungsbeispiel ein Übertopf vorgesehen.The device consists essentially of a device for rotating and clamping a wooden rotating body 1 and of at least one device which receives a rotating tool 2 for generating a profile 3 on the outer surface of the rotating body 1 . As a rotary body 1 , a planter is provided in the exemplary embodiment.

Die Dreheinrichtung 4 besitzt einen Antriebsmotor 5, der über ein Getriebe 6 eine Welle 7 antreibt, die an der Motorseite ein Backenfutter 8 zum Einspannen des Übertopfes aufweist. Das Ein spannen des Übertopfes erfolgt oben, d. h. im Bereich des größe ren Durchmessers des Übertopfes. Am Boden wird der Übertopf durch einen Kegel 9 in Verbindung mit einer Mutter 10 fixiert, wodurch der Übertopf mit der Welle 7 kraftschlüssig verbunden ist. Der Antriebsblock der Dreheinrichtung 4 ist in einem ver tikal verfahrbaren Hauptschlitten 11 gelagert. Der Antrieb des Hauptschlittens 11 erfolgt über eine Spindel 12, die von einem Motor 13 angetrieben wird.The rotating device 4 has a drive motor 5 , which drives a shaft 7 via a gear 6 , which has a jaw chuck 8 on the motor side for clamping the planter. The planter is clamped at the top, ie in the area of the larger diameter of the planter. At the bottom, the planter is fixed by a cone 9 in connection with a nut 10 , whereby the planter is non-positively connected to the shaft 7 . The drive block of the rotating device 4 is mounted in a vertically movable main slide 11 . The main slide 11 is driven by a spindle 12 which is driven by a motor 13 .

Beiderseits des Hauptschlittens 11 ist auf dem Maschinenständer der Dreheinrichtung 4 je ein um eine vertikale Achse schwenk barer Werkzeugschlitten 14 angeordnet. Die Anordnung kann auch separat auf einem eigenen Ständer erfolgen. Der Werkzeugschlit ten 14 besitzt einen Längsschlitten 15 sowie einen Querschlitten 16. Auf dem Längsschlitten 15 ist als Werkzeug 2 ein von einem Antrieb 17 angetriebenes rotierendes Hobelwerkzeug 18 angeord net. Das Hobelwerkzeug 18 ist als Hobelwelle 19 ausgebildet, die mit mindestens zwei gegenüberliegenden Messern 20 bestückt ist. Anstatt einer Hobelwelle 19 kann auch ein Hobelkopf mit den entsprechenden Hobelmessern eingesetzt werden. Die Messer 20 erhalten einen Anschliff, der der zu erzeugenden Kontur auf der Außenfläche des Übertopfes entspricht. Das Hobelwerkzeug 18 ist weiterhin auf dem Längsschlitten 15 in Längsrichtung verschieb lich. Mit dem Querschlitten 16 wird die Schnittiefe des Hobel werkzeuges 18 eingestellt.On both sides of the main slide 11 , a tool slide 14 which can be pivoted about a vertical axis is arranged on the machine stand of the rotating device 4 . The arrangement can also be done separately on its own stand. The tool slide th 14 has a longitudinal slide 15 and a cross slide 16 . On the longitudinal slide 15 as a tool 2 is driven by a drive 17 rotating planing tool 18 angeord net. The planing tool 18 is designed as a planing shaft 19 which is equipped with at least two opposing knives 20 . Instead of a planing shaft 19 , a planing head with the corresponding planing knives can also be used. The knives 20 are ground to correspond to the contour to be produced on the outer surface of the planter. The planing tool 18 is still on the longitudinal slide 15 in the longitudinal direction Lich. With the cross slide 16 , the depth of cut of the planing tool 18 is set.

Im Ausführungsbeispiel sind zwei Hobelwerkzeuge 18 vorgesehen. Es ist aber auch möglich nur ein Hobelwerkzeug 18 einzusetzen.In the exemplary embodiment, two planing tools 18 are provided. However, it is also possible to use only one planing tool 18 .

Die Bearbeitung der Außenfläche des Übertopfes wird nun wie folgt vorgenommen:
Die Dreheinrichtung 4 befindet sich in Ausgangsstellung in ihrem höchsten Punkt. Auf den beiden Werkzeugschlitten 14 sind die entsprechenden Hobelwerkzeuge 18 in die Werkzeugaufnahme einge spannt und mittels der Querschlitten 16 die benötigte Schnittie fe eingestellt. Danach werden die Werkzeugschlitten 14 soweit verschwenkt, bis der erforderliche Bearbeitungswinkel der Hobel werkzeuge 18 zur Mantelfläche des Übertopfes erreicht ist. In dieser Stellung erfolgt die Fixierung der Werkzeugschlitten 18. Danach erfolgt das Einspannen des Rohlinges des Übertopfes ei nerseits im Backenfutter 8 und andererseits die Fixierung auf der Welle 7 durch den Kegel 9 und die Mutter 10. Anschließend wird der Übertopf um die Längsachse in Drehung versetzt. Das gleiche erfolgt mit den Hobelwerkzeugen 18. Jetzt wird die Dreh einrichtung 4 mit dem Übertopf solange vertikal nach unten ver schoben, bis der Übertopf in einen spanabhebenden Eingriff mit dem Hobelwerkzeug 18 gelangt. Bei weiterem Vorschub wird nun pro Umdrehung des Übertopfes vom Hobelwerkzeug 18 ein Span abgear beitet. Der Vorschub des Übertopfes sollte so gewählt werden, daß eine Spantiefe von ca. 2-5 mm erreicht wird. Die Vertikalbe wegung des Übertopfes nach unten wird solange fortgesetzt, bis die Werkzeugachse und die Werkstückachse den geringsten Abstand zueinander haben, d. h. bis der größte Durchmesser der gewünsch ten ausgearbeiteten Kontur erreicht ist. Zur Vermeidung eines Absatzes in der Kontur wird jetzt der Vorschub des Übertopfes gestoppt. Der Übertopf dreht aber weiter und zwar mindestens eine Umdrehung ohne Vorschub. In diesem Bearbeitungszustand ist die gewünschte Kontur in der Mantelfläche vollständig eingear beitet. Danach wird der Vorschub fortgesetzt, bis der Übertopf aus dem Wirkbereich des Hobelwerkzeuges 18 gelangt.The outer surface of the planter is now processed as follows:
The rotary device 4 is in its starting position at its highest point. On the two tool slide 14, the corresponding planing tools 18 are inserted in the tool holder clamped and the Schnittie required by means of the cross slide 16 adjusted fe. Then the tool slide 14 is pivoted until the required processing angle of the planing tools 18 to the outer surface of the planter is reached. The tool slide 18 is fixed in this position. This is followed by clamping the blank of the planter on the one hand in the jaw chuck 8 and on the other hand fixing it on the shaft 7 by the cone 9 and the nut 10 . The planter is then rotated around the longitudinal axis. The same is done with the planing tools 18 . Now the rotating device 4 with the planter is pushed vertically down until the planter comes into machining engagement with the planing tool 18 . With further feed, a chip is now processed by the planing tool 18 per revolution of the planter. The feed of the planter should be chosen so that a cutting depth of approx. 2-5 mm is achieved. The vertical movement of the planter downwards is continued until the tool axis and the workpiece axis have the smallest distance from each other, ie until the largest diameter of the desired contour is reached. To avoid a paragraph in the contour, the feed of the planter is now stopped. The planter continues to turn, however, at least one revolution without feed. In this processing state, the desired contour is completely machined into the outer surface. The feed is then continued until the planter comes out of the effective area of the planing tool 18 .

Anschließend werden die beiden Fixierungen des Übertopfes ge löst, der Übertopf der Dreheinrichtung entnommen und der End bearbeitung zugeführt. Die Dreheinrichtung 4 wird in ihre Aus gangsstellung zurückgefahren und mit einem neuen Werkstück be stückt. Diese Neubestückung kann auch in der untersten Stellung der Dreheinrichtung erfolgen.Then the two fixations of the planter are loosened, the planter removed from the rotating device and fed to the final processing. The rotating device 4 is moved back into its starting position and is loaded with a new workpiece. This reloading can also take place in the lowest position of the rotating device.

Es ist durchaus denkbar, daß die Anordnung der Dreheinrichtung und somit der Vorschub horizontal erfolgt. Die Zuordnung der Werkzeugschlitten 14 ist dann entsprechend vorzunehmen.It is conceivable that the arrangement of the rotating device and thus the feed takes place horizontally. The assignment of the tool slide 14 is then to be made accordingly.

Eine weitere Möglichkeit wird darin gesehen, mehrere Drehein richtungen 4 auf einem Karussell und die entsprechenden Werk zeugschlitten 14 am äußeren Umfang des Karussells anzuordnen.Another possibility is seen in arranging a plurality of rotary devices 4 on a carousel and the corresponding tool carriage 14 on the outer circumference of the carousel.

Es ist noch zu bemerken, daß die Drehrichtung von Werkstück und Werkzeug unbedeutend sind.It should also be noted that the direction of rotation of the workpiece and Tools are insignificant.

BezugszeichenlisteReference list

1 Rotationskörper
2 Werkzeug
3 Profil
4 Dreheinrichtung
5 Antriebsmotor
6 Getriebe
7 Welle
8 Backenfutter
9 Kegel
10 Mutter
11 Hauptschlitten
12 Spindel
13 Motor
14 Werkzeugschlitten
15 Längsschlitten
16 Querschlitten
17 Antrieb
18 Hobelwerkzeug
19 Hobelwelle
20 Messer 1 rotating body
2 tools
3 profile
4 rotating device
5 drive motor
6 gears
7 wave
8 jaw chucks
9 cones
10 mother
11 main slides
12 spindle
13 engine
14 tool slides
15 longitudinal slides
16 cross slides
17 drive
18 planing tool
19 plane shaft
20 knives

Claims

1. Process for incorporating contours into the outer surfaces of wooden rotating bodies, characterized by the following process steps,

- Rotating a clamped rotationally symmetrical workpiece about its longitudinal axis,
- Moving the rotating workpiece along a linear path running at right angles to the axis of rotation into a cutting engagement with a planing tool rotating around a pa parallel to the surface line of the workpiece,
Stopping the feed of the workpiece when the smallest distance between the workpiece axis and the tool axis is reached when the workpiece is turned further,
- Further moving the workpiece after at least one revolution when the feed is stopped in the linear path vorgenann th and passing the workpiece past the ho belwerkzeug until leaving the engagement area of the tool.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that on a machine stand a guide track with a perpendicular to it rotatable clamping device for the workpiece and at least one parallel to the guide track axis swiveling tool slide ( 14 ) consisting of a longitudinal slide ( 15 ) for receiving a rotating planing tool ( 18 ) and a cross slide ( 16 ) for depth of cut adjustment, are provided.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the pivotable mounting of the / the tool carriage ( 14 ) next to the drive block of the rotating device ( 4 ).

4. Apparatus according to claim 2 to 3, characterized in that the planing tool ( 18 ) is designed as a planing shaft ( 19 ), which is equipped with at least two opposing form-ground planing knives ( 20 ).

5. Apparatus according to claim 2 to 3, characterized in that the planing tool ( 18 ) is designed as a planing head with corresponding knives.