DE709517C - Kopierfraesmaschine zum Umrissfraesen - Google Patents

Kopierfraesmaschine zum Umrissfraesen

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DE709517C
DE709517C DEA83749D DEA0083749D DE709517C DE 709517 C DE709517 C DE 709517C DE A83749 D DEA83749 D DE A83749D DE A0083749 D DEA0083749 D DE A0083749D DE 709517 C DE709517 C DE 709517C
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DE
Germany
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contact
pattern
feeler
feeler finger
finger
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Application number
DEA83749D
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English (en)
Inventor
Wolfgang Schmid
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AEG AG
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AEG AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q35/00Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/04Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
    • B23Q35/08Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
    • B23Q35/12Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q2735/00Control systems or devices for copying from a pattern or master model
    • B23Q2735/02Means for transforming movement of the feeler into feed movement of tool or work
    • B23Q2735/06Means for transforming movement of the feeler into feed movement of tool or work involving electrical means
    • B23Q2735/065Means for transforming movement of the feeler into feed movement of tool or work involving electrical means in a milling machine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)

Description

  • Kopierfräsmaschine zum Umrißfräsen Für Kopierfräsmaschinen mit einer in allen Richtungen schwenkbaren Fühlerspindel ist bereits vorgeschlagen worden, bei der Herstellung des Werkstücks eine mehrmalige Spanabnahme dadurch zu ermöglichen, daß die Tiefe des Eindringens des Fühlers in Vertiefungen des Modells und des Werkzeuges in das Werkstück durch einen auf die gewünschte Schnittiefe einstellbaren. Anschlag begrenzt wird, der nach Ausführung eines vollständigen, in Zeilen erfolgenden Schnittes von Hand oder selbsttätig um die Stärke des beim nächsten Schnitt abzunehmenden Spanes verstellt wird.
  • Die vorliegende Erfindung bezweckt, auch beim Umrißfräsen mit einer mehrmaligen Spanabnahme in der Tiefenrichtung, d.h. in der Längsrichtung des Fräsers, arbeiten zu können. Zu diesem Zweck wird ein von Hand oder von einem mit dem Umriß des Musters in ständiger Berührung gehaltenen Hilfsfühlfinger gedrehter Sektorwähler verwendet, wodurch bei der Bewegung des Fühlfingers längs des Umrisses derartige Umsteuerungen vorgenommen werden, daß bei nicht mit dem Muster in Berührung stehendem Fühlfinger immer die Bewegung eingeschaltet ist, die den Fühlfinger und das Werkzeug in Richtung auf das- Muster bzw. auf das werkstück hinführen-, so daß der Fühler und das Werkzeug selbsttätig um den Umriß des Musters bzw. des Werkstücks herumgeführt werden. Erfindungsgemäß ist mit dem Sektorwähler eine Kontaktvorrichtung gekuppelt, die nach einer Umdrehung des Sektorwählers eine Verstelleinrichtung einschaltet, die einen an sich bekannten, auf die gewünschte Schnitttiefe einstellbaren Anschlag um die Stärke des beim nächsten Schnitt abzunjehmendenSpanes verstellt. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel. der Erfindung dargestellt, bei dem zur selbsttätigen Umsteuerung der Hauptbewegungen beim Umrißfräsen ein Hilfsfühlfinger verwendet wird und bei dem ein Wahlschalter verwendet wird. der außer den Stellungen I bis V für hier nicht interessierende Arbeitsvorgänge noch zwei weitere Stellungen VI und VII für Unirißfräsen und Umrißfräsen mit selbsttätiger Tiefensteuerung besitzt.
  • In Abb. i ist ein Schaltungsbeispiel dargestellt. In Abb. 2 ist ein Längsschnitt durch den Fühlfinger mit Hilfsfühlfinger dargestellt. Abb. 3 zeigt die Kontaktanordnung, des Fühl-Abb. 4 ist eine Erläuterungsskizze zur Erklärung der Wirkungsweise des Hilfsfühlfingers. In Abb. 5 ist die Schaltung der vom Fühlfinger betätigten Kontakte und der von diesen gesteuerten Relais dargestellt. Abb. 6 zeigt die Einrichtung zur Begrenzung der Tiefenbewegung Der Gesamtaufbau der Maschine ist nicht dargestellt, da dies für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich ist. Die Konstruktion kann beispielsweise so sein, daß der Fühlfinger und das Werkzeug mit seinem Antriebsmotor auf einem in horizontaler Richtung verfahrbaren Support gelagert sind, während das Muster und das Werkstück auf einem in vertikaler Richtung beweglichen Support angebracht sind, der seinerseits von einem in der Tiefenrichtung, also in der Längsrichtung des Fräsers, bewegbaren Support getragen wird. Die in Fig. 6 schematisch dargestellte Einrichtung zur Begrenzung dieser Tiefenbewegung besteht ans dem auf dem Maschinenhett gelagerten beweglichen Anschlag A, der mittels eines Handrades von Hand einstellbar ist oder unabhängig hiervon mittels einer aus dem Magneten 27 und der Schaltklinke 44 bestehenden Verstelleinrichtun 'g selbsttätig schrittweise fortschaltbar ist, und einem Endschalter 34, der mit einem am Support für die Tiefenbewegung befestigten Anschlag , C I' » zusammenwirkt. Der Endschalter 34 is t im Stromkreis des Antriebsmotors dieses Supportes angeordnet, und der Abstand zwischen dem Betätigungsglied dieses Endschalters und dem Anschlag 36 bestimmt den Weg, um den der Support in Richtung auf das Muster zu bewegt werden kann. Der Abstand zwischen dem Vorderende des beweglichen Anschlags A und dein durch das Handrad 43 einstellbaren Endschalter 35 stellt die sich aus den einzelnen Spanabnahmen zusammensetzende Gesamtschnitliefe dar, bei deren Erreichen der gesamte Maschinenantrieb abgeschaltet wird.
  • Der Fühlfinger für das Umrißfräsen besteht gemäß Abb. 2 aus einer die Fühlerspitze 53 tragenden Spindel 52, die mittels eines Kugelpfannenlagers 54 in einer Fassung 51 derart gelagert ist, daß sie sowohl nach allen Richtungen schwingen als sich auch in ihrer Längsrichtung verschieben kann. Die übliche Gewichtsausgleicheinrichtung ist mit 55 bezeichnet.
  • Das hintere Ende 56 der Fühlerspindel liegt mittels eines an ihr vorgesehenen Bundes 57 innerhalb eines ringförmigen Kontaktträgers 58. An diesem befinden sich um 9o° zueinander versetzt vier Kontakte 69 bis 72, an die die Relais 17, 18 und 73, 74 (Abb. 5) angeschlossen sind. Von dem verjüngten Ende 61 der Fühlerspindel werden die Kontakte 75 und 76 und die Relais I9 und Io (Abb. 5) für die Tiefensteuerungen gesteuert.
  • Die Fühlfingeranordnung ist an ihrem vorderen Ende mit einem Lenker versehen, der als Hilfsfühlfinger 62 ausgebildet ist, der an einem im Fühllingerträger 51 leicht beweglich gelagerten Ring 63 befestigt ist. An dem Ring ist mit ihrem einen Ende die Spiralfeder 64 befestigt, deren anderes Ende mit dem am Fühlfingerträger 5 1 befestigten Halter 65 verbunden ist. An dem Ring 63 einerseits und der Fühlerspindel 52 andererseits ist eine Zugfeder 66 befestigt. Durch die Spiralfeder 64 wird der Ring 63 und damit der Hilfsfühlfinger 62, der der Bewegung der Fühlerspitze 53 folgt, so gedreht, daß der Hilfsfühlfinger stets gegen das abzutastende Modell angedrückt wird. Durch die Feder 66 wird die Fühlerspindel, solange sie nicht gegen das Muster angedrückt ist, etwas aus der Mittellage gezogen und dadurch einer oder zwei der vier Kontakte an der Fühlerspindel mit dem oder den zugehörigen Gegenkontakten 69 bis 72 in Eingriff gebracht, wodurch die Steuerrelais für diejenige Hauptbewegung oder bewegungen des Vorschubs eingeschaltet werden, welche den Fühler wieder an das Muster heranführen. -Bei der Bewegung der Fühlerspitze 53 längs des Umrisses des Musters wird nun dadurch, daß die i Spiralfeder 64 den Hilfsfühlfinger dauernd gegen das Muster andrückt, der Ring 63 verdreht und damit auch die Richtung der auf die Fühlerspindel einwirkenden Federkraft 66 verändert und damit bei genügend großer t Verdrehung des Ringes die Fühlerkontakte mit einem anderen Gegenkontakt oder Paar von Gegenkontakten in Eingriff gebracht. Bei der dargestellten Stellung des Hilfsfühlers werden beispielsweise die KontakteN0, d.h. t die Kontakte für die Aufwärts- und Rechts-1),ewegung, geschlossen. Diese Stellung würde bei der Bearbeitung eines Musters mit kreisförmigem Umriß der Stellung I des Fühlers und des Hilfsfühlers in Abb.4 entsprechen. i# Durch die Fed-er64, welche dem Hilfsfühler ,genau gegenüberliegt, wird das linke Ende der Fühlerspindel nach unten verschwenkt und dadurch die Hauptbewegungen N und 0 eingeschaltet, wie aus Abb. 3 hervorgeht. Bei der Stellung II ist der Rin-- mit der Feder 66 so weit verdreht, daß die Federkraft in der Richtung von 45 nach rechts oben auf das Vorderende der Fühlerspindel wirkt. Das hintere Ende der Fühlerspindel wird also in Richtung 45' nach links -unten verschwenkt, und dadurch werden die Kontakte S und 0 geschlossen. In Stellung 111 werden dementsprechend die Kontakte SW, in Stellung IV die Kontakte NW und in Stel lung V wiede rum die Kontakte NO geschlossen, so daß also bei nicht mit dem Muster in Berührung stehender Fühlerspitze 53 immer die Kontakte für diejenigen Hauptbewegungen geschlossen sind, welche den Fräser und den Fühler auf das Werkstück bzw. auf das Muster hinführen.
  • Auf dem die Feder tragenden Teil des vom Hilfsfühlfinger gedrehten Ring ' es 63 und dem am Ring 63 angesetzten Arm des Hilfsfühlfingers ist eine Kontaktvorrichtung 77 all- -t' "e bracht, die aus einem Ring aus Isoliermaterial besteht, in den ein über den ganzen Umfang des Ringes sich erstreckender Schleifring 79 ein ' gelassen ist, dem von der Klemme 78 Strom zugeführt wird. Mit dem Schleifring 79 ist ein seitlich von ihm befindliches kleines Kontaktstück verbunden, das bei jeder vollständigen Umdrehung des Ringes 63 mit einer 'Kontaktbürste Kontakt macht, die mit der Klemme 8o verbunden ist. Es wird also nur bei einer vollständigen Umdrehung des Ringes 63 und damit der Fühlerspindel ein Stromkreis von der Klemme 78 über die Kontaktvorrichtung 77 zu der Klemme 8o hergestellt.
  • An Stelle des Hilfsfühlfingers kann auch ein in an sich bekannter Weise von Hand verstellbarer Sektorwähler vorgesehen sein, durch den jeweils nach Fräsen eines Viertelkreises die Richtung der Federkraft auf die Fühlerspindel verändert wird. -Der Sektorwähler kann auch in Abhängigkeit von den 'Bewegungen des Hilfsfühlfingers durch einen Hilfsmotor verdreht werden, wobei zwischen dem Hilfsmotor und der Kontaktvorrichtung 77 ein Übersetzungsgetriebe zwischengeschaltet sein kann, durch das die Kontaktvorrichtung so verdreht wird, daß sie erst nach mehr als einer vollständigen Umdrehung der Fühlerspindel Kontakt macht, damit auch bei Umrissen, die stark von der Kreisform abweichen, -die Kontaktgabe an der Kontaktvorrichtung erst dann mit Sicherheit erfolgt, wenn der Fühler den ganzen Umriß abgetastet hat, In Abb. i ist, mit --5 der Wahlschalter zur Einstellung der verschiedenen Arbeitsvorgänge bezeichnet. Mit 4 ist der Motor für die horizontale, mit 6 der Motor für die vertikale Vorschubbewegung bezeichnet, während 5 der Motor für die Tiefenbewegung ist.
  • C 1'? 7 ist der Fräsmotor mit seinen Regeleinrichtungen. Die Motoren werden über die Sammelschienen P und N von dem Generator 3 gespeist, der von dem Drehstrommotor 2 angetrieben wird. Der Drehstrommotor 2 wird über den mit einer Haltespule i versehenen Hauptschalter aus dein Drehstromnetz gespeist.
  • Für das Umrißfräsen wird der in Abb. 2 dargestellte Fühler mit Hilfsfühlfinger aufgesetzt. und mittels :eines nicht dargestellten Handsteuerschalters bei Stellung III des Walilschalters 25 der Fühlfinger bis dicht an das Muster herangefahren, ungefähr bis in Stellung I in Abb.4. Der Wahlschalter25 wird darauf in die Stellung VII und der Steuerschalter I6 in die Stellung I gebracht. Da der Fühlfinger mit dem Muster nicht in Berührung steht -, ist der Kontakt 75 geschlossen und das Relais Io (Abb. 5) erregt. Das Schütz 12 (Abb. i) wird infolgedessen erregt und schaltet den Motor 5 in solcher Richtung ein, daß der das Muster und das Werkstück- tragende Support für die Tiefenbewegung auf den Fühlfinger bzw. das Werkstück- zu bewegt wird, bis der Anschlag 36 am Support den Endschalter 34 betätigt und dadurch die Stromkreise für das Schütz 12 und den Motor 5 unterbrochen werden. Gleichzeitig werden, da vom Fühlfinger in Stellung I (Abb. 4) die Kontakte 72 und 69 schlossen sind, die Relais 73 und 17 erregt (Abb. 5).' über den Kontakt 73 a, und den Ruhekontakt 9 r, wird das Schütz 8 eingeschaltet, das den Motor 4 in solchem Drehsinn einschaltet, daß der Support mit dem Fühlfinger und dem Fräser nach rechts, also auf das Muster bzw. das Werkstück zu, bewegt wird.. über den Kontakt 17 a, und den Ruhekontakt 15 r, wird das Schütz 14 erregt, das den Motor 6 für den das Werkstück und das Muster in vertikaler Richtung bewegenden Support in solchem Drehsinn einschaltet, daß der Support nach unten verfahren wird. Es ergibt sich also eine resultierende relative Bewegung des Fühlers und Fräsers schräg nach oben auf -das Muster bzw. das Werkstück zu. Wann der Fühlfinger mit dem Werkstücl,- in Berührung kommt, wird er in solcher Richtung abgelenkt, daß zunächst der Kontakt72 unterbrochen und der Kontakt 69 allein geschlossen gehalten wird, und infolgedessen findet nur noch ein Verfahren des Musters und des Werlz-stücks nach unten statt, so daß der Fühler wieder vom Muster freikommt. Dann wird wieder der Kontakt 72 geschlossen, und der Fühlfinger wid da." Muster bewegen sich wieder in einer schräg nach aufwärts verlaufenden resultierendeil Vorschubbewegung aufeinander zu. In Stellung 11 (Abb. 4) ist, wie bereits oben erläutert wurde, durch den Hilfsfühlfinger der Ring 63 mit der Feder 66 so weit verdreht worden, daß bei nicht mit dem Muster in Berührung stellendem Fühlfinger die Kontakte 7o und 72 geschlossen sind und infolgedessen die Relais I8 und 73 erregt sind. Hierdurch wird der Motor 4 wiederum im selben Drehsinn wie vorher eingeschaltet-, dagegen wird der Motor 6 nun im umgekehrten Drehsinn eingeschaltet, so daß er also den Support mit dem Muster und dem Werkstück nach oben bewegt. Die resultierende Vorschubbewegung verläuft jetzt also schräg nach rechts unten auf das Werkstück zu.
  • Wenn auf diese Weise der Fühltinger und das Werkzeug das Muster ganz umfahren haben, wird über die dann Kontakt machende Kontaktvorrichtung 7,- ein Stromkreis c- cschlossen, der von der Sammelschiene N über die Klemme -8, die Kontaktvorrichtung 7,7, die Klemme 8o, den Kontakt 28 des Wahlschalters 25 und das entsprechende Segment in Stellung VI des Wahlschalters über den Kontakt , des Wahlschalters zum Relais 22 Und zur Sammelschiene P verläuft. Das Relais 22 wird erreg -t, und durch Öffnen seines Kontaktes 22 r im Stromkreis der Haltespule i i des Hauptschalters wird dieser und damit der gesamte Antrieb ausgeschaltet und stillgesetzt. In der Stellung Umrißfräsen wird also auf die beschriebene Weise die Stillsetzung der Maschine nach einmaligem Umfahren des Musters herbeigeführt.
  • Wenn nach einmaligem Umfahren des Musters keine Abschaltung, sondern. der Vorschub in der Tiefenrichtung um die Stärke des beim nächsten Schnitte abzunehmenden Spanes selbsttätig erfolgen soll, so wird der Wahlschalter auf die Stellung VII ein 'gestellt. In dieser Stellung wird ', wenn, die Kontaktvorrichtung 77 nach vollständigem Umfahren des Modells Kontakt gibt, ein Stromkreis geschlossen, der von der Sammelschiene N über die Kontaktvorrichtung. den Kontakt 28 düs Wahlschalters und das entsprechende Seg- ment in Stellung VII sowie über den Kontakt 26 des Wahlschalters zum Magneten 27 und nach der Sammelschiene P verläuft. Der Magnet 27 wird erregt und schaltet den beweglichen Anschlag A um die Tiefe des beim nächsten Schnitt abzunehmenden Spanes 36 weiter, so daß der Endschalter 34 wieder geschlossen und der Motor 5 in solcher Richtung eingeschaltet wird, daß der Support mit dem Muster und dem Werkstück sich auf den Fühlfinger und den Fräser zu bewegt.
  • Wenn der Fühlfinger beim Umrißfräsen auf eine Stellung des Musters trifft, die weniger tief liegt -als die eingestellte Schnitttiefe, so wird die Fühlerspindel zurückgedrückt und der Kontakt 75 geöffnet und der Kontakt 76 geschlossen. Infolgedessen wird das Relais I9 erregt und das Relais Io zum Abfallen gebracht. Über den Ruhekontakt Io wird darauf das Schütz 13 eingeschaltet, welches den Motor 5 im entgegengesetztal Drehsinn wie vorher einschaltet, so daß also das Werkstück und das Muster vom Fühler und Fräser wegbewegt werden.

Claims (3)

  1. PATENT AN SPRÜCH L -i. Mit einem allseitig ausschwenkbaren Fühlfinger versehene Kopierfräsmaschine zum Umrißfräsen, bei der ein voll Hand oder von einem mit dem Umriß des Musters in ständiger Berührung g haltenen Hilfsfühlfinger gedrehter Sektorwähler bewirkt, daß bei nicht mit dem Muster in Berührung stehendem Fühlfinger die Fühlfinger und Werkzeug auf Muster und Werkstück hinführende Bewegung eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Sektorwähler eine Kontaktvorrichtung (77) gekuppelt ist, die nach einer Umdrehung des Sektorwählers eine Verstelleinrichtung (Magnet 27, Schaltklinke 44) einschaltet, die einen an sich bekannten, auf die gewünschte Schnittiefe einstellbaren Anschlag (A) um die Stärke des beim nächsten Schnitt abzunehmenden Spanes verstellt.
  2. 2. Kopierfräsmaschine nach Anspruch i, bei der ein Wahlschalter mit Stellungen für verschiedene Arbeitsvorgänge vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei entsprechender Stellung des Wahlschalters (25) die Kontaktvorrichtung (77) die Abschaltung des gesamten Maschinenantriebes nach vollständigem Umfahren des Musters herbeiführt.
  3. 3. Kopierfräsmaschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Sektorwähler entsprechend der Steuerung durch den Hilfsfühlfinger drehender Hilfsmotor über ein Getriebe mit der Kgntaktvorrichtung (77) derart gekuppelt ist, daß die Kontaktvorrichtung Kontakt macht, wenn der Sektorwähler mehr als eine vollständige Umdrehung zurück-gelegt hat. Z,
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