DE574507C - Plan- bzw. Langfraesmaschine mit einem zur Laengsrichtung des Fraesmaschinentisches quer verstellbaren Haupt- und Hilfsstaender - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine besondere Ausbildungsweise der bekannten Plan- bzw. Langfräsmaschine^ bei denen der in seiner Längsrichtung verschiebbare Arbeitstisch auf einem als starrer Hohlgußkörpei ausgebildeten Maschinenbett ruht. Die beiden übrigen Bewegungen in Quer- und Senkrechtrichtung,. welche bei diesen Maschinen fast ausschließlich nur als Zustellungs- und nicht als Arbeitsbewegungen dienen, sind dem Werkzeug, d. h. dem Ständer bzw. Frässpindelstock, zugeteilt, derart, daß der letztere an dem Ständer, welcher gegenüber dem Tisch in der Querrichtung auf dem Maschinenbett verschiebbar ist, senkrecht auf und ab beweglich, ist. Bei einer großen Zahl derartiger Fräsmaschinen ist auf die Querbewegung verzichtet, und bei einigen ist sie dem Arbeitstisch zugeteilt, dadurch, daß der Fräsmaschihentisch nicht unmittelbar auf dem Fräsmaschinenbett, sondern auf einem Sattel ruht, welcher auf dem Fräsmaschinenbett quer verschoben werden kann. Bei einigen Ausführungen wird die Quereinstellung lediglieh durch eine sehr beschränkte und meist unbequeme und umständliche Querverschieblichkeit der Frässpindel bzw. des Fräsdorns erzielt. Der Hauptvorteil der meisten dieser bekannten Plan- bzw. Langfräsmaschinen ist der, daß der Fräsmaschinentisch nahezu auf seiner ganzen Länge unmittelbar auf dem starren Fräsmascbinenbett aufliegt, wodurch eine starre unnachgiebige und genaue Führung des Fräsmaschinentisches und damit beim Längsfräsen genaue Fräsarbeit bis zu den schwersten Schnitten auch bei sehr schweren Arbeitsstücken gewährleistet ist. Der Hauptnachteil dieser bekannten Planbzw. Langfräsmaschinen ist jedoch ihre stark beschränkte Verwendungsmöglichkeit sowie ihre umständliche, unhandliche und zeitraubende Bedienung. Insbesondere ist ein Queroder Senkrechtfräsen meistens ganz unmöglich oder nur in höchst unvollkommener Weise möglich; ferner ist die Umstellung der Maschine von einem Arbeitsstück für ein neues Arbeitsstück oder auch die Einstellung für einen neuen Frässchnitt meist sehr zeitraubend und unbequem. Dies rührt daher, daß der Hauptständer, an welchem der Frässpindelstqck geführt ist, und der Hilfsständer zwei durch den Arbeitstisch völlig getrennte Aggregate sind und keine direkte, unabhängige starre Verbindung miteinander haben, so daß selbst bei einem etwaigen gemeinsamen Antrieb für die Querverstellung der beiden Ständer eine völlig abstandsgleiche und lagegleiche, d. h. parallele Querverschiebung derselben wegen der verschiedenen Bewegungsspiele in den Führungsbahnen und Antriebs-Organen ausgeschlossen ist; deshalb dient bei diesen Maschinen die Querversteilbarkeit der Ständer sowie auch die Senkrechteinsteilbarkeit des Frässpindelstockes meist nur

als Zustellungs- und nicht als Arbeitsbewegung, und aus diesem Grund ist bei ihnen meist kein gemeinsamer Querantrieb für die Ständer vorgesehen, sondern die Ständer können unabhängig voneinander quer verstellt werden; es muß aber dabei jedesmal vor der Querverstellung der Ständer in zeitraubender und umständlicher Weise die Verbindung des Fräsdorngegenhalters (Oberarm) mit dem ίο Hilfsständer bzw. zweiten Hauptständer auf der andern Seite des Tisches gelöst und nachher wieder eingestellt und festgezogen werden und dies meist auch vor der Senkrechtverstellung des Frässpindelstockes. Ein wei-. 15 terer Nachteil dieser bekannten Plan- bzw. Langfräsmaschinen ist, daß die Fräsständer sowohl in der ,Längs- wie auch in der Querrichtung auf einer verhältnismäßig schmalen Basis auf dem Maschinenbett aufliegen und deshalb in dieser Querführung, d. h. in der Auflagebasis, mit Festklemmeinrichtungen versehen sein müssen, um die bei hohen Arbeitsstücken und schweren Frässchnitten in der Auflagebasis aufzunehmenden großen Biegungs- und Verdrehungsmomente ohne unzulässig große Nachgiebigkeit und damit Arbeitsungenauigkeit usw. aufnehmen zu können. Diese Festklemmeinrichtungen müssen aber ebenfalls vor jeder Querverstellung gelöst und nachher wieder festgezogen werden, was umständlich und zeitraubend ist.

Um diese Nachteile der Planfräsmaschinen zu vermeiden und den Fräsmaschinen einen vielseitigeren Verwendungsbereich sowie einfächere und schnellere Bedienung zu verschaffen, hat man die sogenannten Konsolfräsmaschinen gebaut, bei denen die drei Arbeits- bzw. Zustellungsbewegungen dem Werkstück zugeteilt sind, dadurch, daß der Fräsmaschinentisch auf einem Sattel längsverschieblich, der Sattel auf einem Konsol querverschieblich und das Konsol am Fräsmaschinenständer senkrecht verschieblich sind. Infolge dieser Ausbildungsweise kann das 4-5 Werkstück nach allen drei Hauptrichtungen, insbesondere auch in der Quer- und Senkrechtrichtung, jederzeit in einfacher Weise verschoben bzw. eingestellt werden, d. h. das zeitraubende Lösen des Fräsdorngegenhalters am Hilfsständer sowie das Ausrichten des Spindelstockes und des Stützbockes am Haupt- und Hilfsständer, das bei den Langfräsmaschinen bei jeder Quer- bzw. Senkrechteinstellung erforderlich ist, kommen in Wegfall. Diesem Vorteil der Konsolfräsmaschinen, nämlich ihrer verhältnismäßig schnellen und einfachen Handhabung, steht jedoch der Nachteil gegenüber, daß dem Werkstück alle drei Arbeitsbewegungen zugeteilt sind und sich somit die Führungsspiele in diesen drei übereinander angeordneten Führungen addieren, wodurch die Leistungsfähigkeit, Genauigkeit und Schwingungsfreiheit der Fräsarbeit stark beeinträchtigt wird. Ein weiterer Nachteil ist, daß der Fräsmaschinentisch nur auf einer verhältnismäßig sehr schmalen Auflagebasis ruht und nach beiden Seiten weit überhängt. Diese Nachteile des Konsolfräsmaschinentyps hat man durch Anordnung von .äußeren Führungssäulen für das Konsol z. B. bei den Starrfräsmaschinen, Stabilfräsmaschinen und anderen Konstruktionen zu vermeiden versucht. Durch diese äußeren Führungssäulen konnte aber nur eine geringfügige Verbesserung erzielt werden, weil durch sie die Auflagebasis des Fräsmaschinentisches in der Längsrichtung nicht verbreitert wurde und außerdem die drei Führungsspiele der mit dem Werkstück belasteten, schwereren Maschinenteile sich immer noch addieren. Da sich auch mit diesem verbesserten Konsolfräsmaschinentyp genaue und schwere Fräsarbeiten nicht zur Zufriedenheit ausführen lassen, weil beim Fräsvorgang starke Druckschwankungen auftreten, welche bei ungenügender Führungsstarrheit zu Schwingungen der Maschine Veranlassung geben, so hat man den Konsolfräsmaschinentyp weitgehendst wieder verlassen und ist in den letzten Jahren zum alten Plan- bzw. Langfräsmaschinentyp trotz seiner Nachteile zurückgekehrt.

Durch die vorliegende Erfindung werden nun diese. Nachteile des Planfräsmaschinentyps in vollem Umfang beseitigt, und es werden ihm unter voller Erhaltung seiner Vorteile, nämlich der Arbeitsgenauigkeit und Leistungsfähigkeit, auch die Vorteile des Konsolfräsmaschinentyps, nämlich die einfache und schnelle Handhabung und die vielseitige Verwendungsmöglichkeit, verschafft, und zwar dadurch, daß der Haupt- und Hilfsständer bzw. der zweite Hauptständer mittels eines unter, dem Fräsmaschinentisch durch eine Aussparung des Maschinenbettes hindurchgehendes Verbindungsstück zu einer starren querverschieblichen Einheit miteinander verbunden werden. Es bilden nun die beiden Ständer zusammen mit dem Fräsdorngegenhalter (Oberarm) und diesem soeben beschriebenen Verbindungsstück einen starren Rahmen, der jederzeit quer zur Längsrichtung des Fräsmaschinentisches verschieblich ist,. ohne die Verbindung zwischen dem Fräsdorngegenhalter und dem Hilfsständer lösen oder einstellen zu müssen; ferner läßt sich in diesem Verbindungsstück mit einfachen Mitteln ein gemeinsamer und genauer Senkrechtantrieb für den Frässpindelstock und den Stützbock des Fräsdorngegenhalters am Hilfsständer unterbringen, so daß auch die Senkrechtverstellung des Frässpindelstockes mit* Fräsdornegenhalter möglich ist, ohne die Verbindung

zwischen Fräsdorngegenhalter und Hilfsständer zu lösen und wieder einstellen zu müssen. Diese Erfindung bringt außerdem noch weitere Vorteile mit sich.

Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in vier Abbildungen dargestellt; es zeigt

Abb. ι eine Vorderansicht mit teilweisem Schnitt, · .

ίο Abb. 2 die linke Seitenansicht,
Abb. 3 die rechte Seitenansicht,
Abb. 4 einen von rechts gesehenen Längsschnitt.

Auf dem Maschinenbett ι ruht der in der Längsrichtung verschiebbare Arbeitstisch 2, ferner der zur Längsrichtung des Arbeitstisches querverschiebliche Hauptständer 3 sowie der ebenfalls querverschiebliche, aus mehreren Teilen bestehende und auf Unterbrechbarkeit eingerichtete HilfsStänder ζ, 6 bzw. ein zweiter Hauptständer. Der Hauptständer 3 ist erfindungsgemäß mit dem Hilfsständer 5, 6 oder einem zweiten Hauptständer durch ein Verbindungsstück 4 starr verbunden, welches unter dem Arbeitstisch 2 durch eine Aussparung des Maschinenbettes 1 hindurchgeführt ist. Das Verbindungsstück 4 kann mit dem Hauptständer 3 und dem Hilfsständer 5,. 6 verschraubt, verstiftet oder sonstwie verbunden sein, oder es kann auch, wie in der Zeichnung dargestellt ist, aus einem Stück mit dem Hauptständer 3 bestehen; ferner kann es natürlich statt der dreieckigen Querschnittsform auch eine viereckige, runde oder beliebige andere Form haben, und es können auch an die Stelle eines einzigen Verbindungsstückes mehrere Verbindungsstücke treten, welche durch eine einzige oder verschiedene Aussparungen des Maschinenbettes hindurchgeführt werden. Die Verbindung des Verbindungsstückes mit den Ständern kann lösbar oder unterbrechbar oder auch einstellbar sein, also derart, daß der Abstand der Ständer unveränderlich ist oder geändert werden kann.

An dem Ständer 3 ist der Frässpindelstock 9, welcher die Frässpindel sowie den Fräsdorngegenhalter 8 trägt, senkrecht verschiebl"eh. Der Fräsdorngegenhalter 8 ist an seinem äußeren Ende an dem HilfsStänder 5, 6 geführt oder abgestützt, z. B. wie in' Abb. 3 gezeigt ist, derart, daß ein an dem Fräsdorngegenhalter 8 befestigter Stützbock 7 gleichzeitig mit dem Teil 6 lösbar verbunden ist, welches an dem Teil 5 senkrecht verschieblich ist, wobei das Teil 6 sowie der Frässpindelstock 9 durch eine gemeinsame, nicht gezeichnete Antriebsvorrichtung gleichzeitig mechanisch oder von Hand senkrecht verschoben werden können. Um die Bearbeitung sperriger Stücke zu ermöglichen, kann durch bekannte einfache Vorrichtungen die Verbindung - des Stützbockes 7 mit dem Teil 6 unterbrochen und der Teil 6 entfernt bzw. an dem Teil 5 hinuntergeschoben werden, und zum gleichen Zwecke kann auch der Fräsdorngegenhalter 8 aus dem Arbeitsbereich zurückgeschoben werden. Der Verwendungsbereich der Maschine kann noch dadurch erweitert werden, daß sie in bekannter Weise mit mehreren Frässpindein ·— sei es im Frässpindelstock oder im Fräsdorngegenhalter oder am Hilfs- bzw. zweiten Hauptständer — ausgerüstet wird; ferner dadurch, daß der Arbeitstisch nicht unmittelbar auf dem Bett, sondern auf einem dreh- bzw. schwenkbaren Unterschlitten gleitet oder dadurch, daß auf den Arbeitstisch Dreh-, Rund- oder Schwenktische aufgesetzt werden, ferner dadurch, daß für den Frässpindelstock selbsttätige Abhebeeinrichtungen. vorgesehen werden, wodurch beim Eilrücklauf eine Berührung zwischen Fräser und Werkstück vermieden wird. *

Eine weitere Verbesserung der Erfindung wird dadurch erzielt, daß das Verbindungsstück 4, wie in Abb. 3 und 4 gezeigt ist, nicht bloß zur Verbindung der beiden Ständer 3, 5, 6 dient, sondern erfindungsgemäß gleichzeitig auch mit Führungsflächen 10 versehen ist, welche zweckmäßigerweise mit den Querführungen der beiden Ständer kombiniert sind, d. h. in der gleichen Richtung mit ihnen liegen; dadurch erhält der querverschiebbare Rahmen in der Querrichtung eine sehr lange Schmalführung und gute Führungsstarrheit, wodurch leistungsfähiges Querfräsen ermöglicht wird. Die Führungsbasis und Führungsstarrheit des querverschiebli.chen Rahmens, insbesondere der beiden Ständer, kann weiterhin erfindungsgemäß noch dadurch verbessert werden, daß die Führungsfläche 10 schräg oder stufenförmig angeordnet wird, so daß bei verhältnismäßig kleinem Platzbedarf eine sehr breite Führungsfläche mit großer Führungsstarrheit erzielt wird und infolge davon auf jegliche Festklemmeinrichtungen in diesen Führungsflächen verzichtet werden kann, und zwar wird die Führungsfläche 10 am besten so ausgebildet, daß der ganze von der Oberkante des Arbeitstisches 2 bis zur Sohle des Maschinenbettes 1 zur Verfügung stehende Platz ausgenutzt und dadurch ein sehr hohes Widerstandsmoment in dieser Führungsbasis erzielt wird, das in der Lage ist, die bei hohen ^Arbeitsstücken und bei schwereren Frässchnitten auftretenden großen Biegungs- und Verdrehungsmomente auch ohne die hinderlichen Festklemmeinrichtungen einwandfrei aufzunehmen.

Wie aus Abb. 1 und 2 ersichtlich ist, wird durch die schräge Anordnung der Führungsflächen 10 gleichzeitig der Vorteil erzielt, daß

die Führungsfläche 12 am Ständer 3," an welcher der Frässpindelstock 9 auf und ab beweglich geführt ist, sehr lang ausgebildet werden kann, so daß auch für den Frässpindelstock 9 eine lange stabile Schmalführung mit großer Führungsstarrheit erzielt wird und auch bei ihm auf Festklemmeinrichtungen verzichtet werden kann, wodurch leistungsfähiges und genaues Senkrechtfräsen ermöglicht ist. Die Erfindung bringt ferner den bedeutenden Vorteil mit sich, daß das Verbindungsstück 4 zur Aufnahme von Antriebs- und Steuerorganen benutzt werden kann, so daß sich einerseits die Getriebe für die Zustellungs- bzw. Arbeitsbewegungen vereinfachen und vor allem auch die Steuerorgane für die beidseitige. (von der Seite des Hauptständers 3 und von der Seite des HilfsStänders 5, 6) Steuer- bzw. Bedienungsmöglichkeit in einfacher Weise und ohne Störung der übrigen Teile unterbringen lassen. Durch die Erfindung wird somit aus der Plan- bzw. Langfräsmaschine, welche bisher vorwiegend nur für die Massenfabrikation oder für die Bearbeitung sehr großer und schwerer Stücke verwendet wurde, eine Fräsmaschine mit sehr weitgehendem Verwendungsbereich gemacht, die infolge ihrer leichten und schnellen Handhabung sowie infolge der Möglichkeit, nach allen drei Richtungen leistungsfähig und genau fräsen zu können, für die Einzel- und Kleinserienfabrikation ebensogut geeignet ist wie für die Massenfabrikation. Der hier verkörperte Erfindungsgedanke kann auch auf andere, ähnliche Werkzeugmaschinenarten, z.B. auf Hobelmaschinen, Schleifmaschinen, Bohrmaschinen usw., angewandt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Plan- bzw. Langfräsmaschine mit einem zur Längsrichtung des Fräsmaschinentisches quer verstellbaren Haupt- und Hilfsständer bzw. zweiten Hauptständer, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupt-(3) und Hilfsständer (5, 6) bzw. der zweite Hauptständer durch ein oder mehrere unter dem Fräsmaschinentisch hindurchgeführte Verbindungsstücke (4) starr, gegebenenfalls lös- oder einstellbar zu einer querverschieblichen Einheit miteinander verbunden sind.

2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (4), welches den Haupt- (3) und Hilfsständer (5, 6) miteinander verbindet, noch mit Führungsflächen (10) versehen ist, auf denen die ganze Einheit, bestehend aus den Ständern (3, 5, 6), dem Verbindungsstück (4) sowie gegebenenfalls aus einem Querbalken oder Fräsdorngegenhalter (8) quer zur Tischbewegung verschiebbar ist.

3. Fräsmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (10) des Hauptständers (3), des Verbindungsstückes (4) sowie des zweiten Ständers (5) schräg oder stufenförmig angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen