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Einrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von Flächen durch ein rundlaufendes
Werkzeug Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei Einrichtungen zur spanabhebenden
Bearbeitung von Flächen durch ein rundlaufendes Werkzeug zwei an erheblich -voneinander
entfernten Stellen angeordnete Lager für :das Werkstück, an dessen Stelle hinsichtlich
der Lagerung natiirlich-auch ein Werkstückträger treten kann; vorzusehen, wobei
während des Bearbeitungsvorganges jedes dieser Lager das Werkstück. quer zur Werkzeugdrehachse
schwenkbar hält und eines dieser Lager im wesentlichen in Richtung gegen das andere
hin entsprechend wechselnder Verschwenklage -des Werkstücks bewegbar ist. Bei der
vorgeschlagenen Einrichtung wird jede der genannten Werkstücklagerungen durch eine
Kurvenbahn angetrieben, und die beiden Kurvenbahnen sitzen auf einer gemeinsamen
Wclle.
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Beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung handelt :es sich um eine
Einrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von Flächen durch ein- rundlaufendes
Werkzeug, in,s#besondere einen Fräser oder ein Schleifwerkzeug, mit ebenfalls zwei
erheblich entfernt voneinander angeordneten, das Werkstück oder dessen Träger quer
zur Werkzeugdrehachse schwenkbar haltenden Lagern mit .der nämlichen, wechselnder
Verschwenkl:age des Werkstücks oder :dessen Tr'ä'gers entsprechender zusätzlichen
Bewegba,rkeit des einen Lagers. Die Erfindung besteht dabei zunächst darin, .daß
Antriebsmittel zur arbeitsgemäßen Verschwenkung des Werkstücks oder dessen Trägers,
z. B. eine ls'urvenb:ahn, eine Leitspindel o. dgl., nur dem einen :der genannten
Lager zugeordnet sind.
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Es ist dadurch eine wesentliche Vereinfachurig -und Verbilligung der
Einrichtung erzielt gegenüber dem eingangs genannte vorgeschlagenen Antrieb beider
Lagerungen mit ;seinen zwei Kurvenbahnen von. genau zu bearbeitender Farm ihrer
arbeitenden Fliehen, und es fällt der sonst zwischen zwei Kurvenbahnen sich erstreckende
lange Wellenteil fort. Die Erfindung bringt weiterhin
eine Erhöhung
der Arbeitsgenauigkeit und Dauerhaftigkeit durch die besonders satte Führung ges
Werkstücks oder Werkstückträgers an der erfindungsgemäß ausgestalteten, im Sinn
der Schwenkbewegung nicht angetriebenen Schwenklagerung. Der Fortfall des sonst
zwischen zwei Kurvenbahnen sich erstreckenden Wellenstücks ermöglicht es ferner,
die Schwenklagerungen ohne weiteres auch in sehr großem Abstand voneinander anzuordnen,
ohne daß zwecks Vermeidung von durch Wellenverwindung denkbaren Fehlern eine besonders
starke Bemessung eines langen Wellenteils erfolgen müßte. Es ist daher auch unbedenklich
möglich, einen derart langen W erkstückträger zu verwenden, daß an ihm mehrere Werkstücke
zur Bearbeitung in einem Arbeitsgang befestigt werden können und so an toter Zeit
zu sparen. Durch den Fortfall einer mehreren Antriebsmitteiti gemeinsamen `delle
wird weiterhin das Werkstück oder vier Werkstückträger nach beiden Seiten frei zugänglich,
so daß. wenn gewünscht, auch beiderseits des Werl@stücks oder Werkstückträgers Werkzeuge
angeordnet werden können und so wieder die Mengenleistung erhöht werden kann.
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Ein Lager, z. B. das arbeitsgemäß von den Antriebsmitteln zur Erzeugung
der.Schwenkbewegung des Werkstücks oder Werkstückträgers nicht unmittelbar bewegte
Lager. kann in weiterer Ausgestaltung der Erfinclung in Wirkrichtung der genannten
Antriebsmittel vor dem Bearbeitungsvorgang einstellbar sein, was eine Veränderung
der zu bearbeitenden Flächenform auch ohne Veränderung dieser Antriebsmittel und
so in manchen Fällen eine Ersparnis an solchen Antriebsmitteln ergibt.
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In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Führung für
die quer zur Wirkrichtung der Antriebsmittel für die Schwenkbewegung des Werkstücks
oder Werkstiickträgers gerichtete Bewegung einer Schwinglagerung durch zwei unabhängig
voneinander an einem Tragstück verstellbare Führungsbacken gebildet sein, wodurch
nach langem Gebrauch etwa auftretende Abnützung leicht ausgeglichen und die Einrichtung
auf unbegrenzte Dauer genau erhalten werden kann.
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Bekannt ist eine Drehbank mit auf den Support aufsetzbarer Schleifeinrichtung,
der Höhe nach verstellbarem Spindelstock und gegen den Spindelstock hin verstellbarem
Reitstock, wobei der bearbeitungsgemäße Antrieb des Werkstücks, in diesem Fall seine
Drehung um die Spindelstockachse, am Spind:elstock erfolgt. Bei dieser bekannten
Maschine wird aber der Spindelstock vor Beginn der Bearbeitung in der eingestellten
Höhenlage festgestellt, und bei 2vlitverwCildung des Reitstockes ist auch dieser
bzw. dieser und die Reitstockspitze festgestellt und die Spindelstockachse fluchtend
mit der Reitstockachse eingestellt. Bei Verstellung der Spindeistockachse aus der
Reitstockachse kann das `'Werkstück nur am Spindelstock, z. B. mittels eines Backenfutters,
gehalten werden. es sind also dann nicht zwei an erlieblich voneinander entfernten
Stellen angeordnete Lagerungen vorhanden, und das Werkstück ist nicht quer zur Werkzeugdrehachse
schwenkbar gelagert. Bei mit der Reitstockachse fluchtend festgestellter Spindelstockachse
kann das Werkstück allerdings an Reitstockspitze und Spindelstock an zwei voneinander
erheblich entfernten Stellen gelagert werden, auch dann fehlt aber die Schwenkbarkeit
-des Werkstücks quer zur 4,'erkzeugdrehachse und außerdem die Bei wegbarkeit des
einen Lagers entsprechend wechselnder Verschwenklage des Werkstücks. Auf der Zeichnung
sind mehrere Ausführungsbeispiele von Einrichtungen nach der Erfindung dargestellt.
und zwar zeigt Fig. i eine solche Einrichtung im Aufriß, in Werkzeugachsrichtung
gesellen, Fig.2 einen Grundriß dazu, teilweise ini Schnitt nach Linie A-B der Fig.
i.
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Fig. 3 einen Aufriß dazu, von der rechten Seite der Feig. i gesehen.
im Schnitt nach Linie C-D der Eg. i.
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Bei den Fig. i bis 3 ist das Werkstück bzw. sind die Werkstücke an
einem eigenen, von den Schwinglagerungen getragenen Werkstückträger angeordnet.
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Fig.4 zeigt eine den Fig. i bis 3 entsprechende Einrichtung in Teildarstellung,
wobei das Werkstück selbst unmittelbar von den Schwinglagerungen getragen wird,
im Aufriß. Blickrichtung wie bei Fig.i.
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Fig. S einen Grundriß zu Fig. q.. teilweise im Schnitt nach Linie
E-F der Fig. .4, Fig.6 in gleicher Darstellungsweise wie Fig. i einen längeren Werkstiickträger
mit mehreren Werkstücken, Schwingzapfen geschnitten.
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Es bezeichnet i allgemein das rundlaufende Werkzeug, z. B. einen Fräser,
eine Schleifscheibe oder einen sogenannten Schleifgriffel, einen Messerkopf mit
am äußeren Umfang schneidenden Messern o. dgL 2 das rein beispielsweise dargestellte
Werkstück mit der ebenfalls rein beispielsweise dargestellten zu bearbeitenden Fläche
3.
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Das Werkstück ist bei der Ausführungsform nach den Fig. i bis 3 und
6 in beliebiger Weise (rein schematisch durch Sehrauben :4 versinnbildlicht ) gelagert
an einem Werkstückträger 5, der seinerseits in der
Nähe seiner Enden
von Schwinglagerungen, welche z. B. durch Bolzen 6 und 7 gebildet sind, quer zur
Werkzeugdrehachse schwenkbar getragen ist. Die eine Schwinglagerung, 6, ist an einem
Schlitten 8 angeordnet, welcher in Führungen 9 eines Schlittenträgers io läuft,
und es sind- Mittel vorgesehen, um dem Schlitten 8 eine Bewegung in Richtung des
Pfeiles -a quer zur Achse des Werkzeugs i zuerteilen. Die Art dieser Mittel ist
für die Erfindung beliebig; bei dem dargestellten Aüsführungsbeispi.el trägt,der
Schlitten 8 an :einem Arm i i einen zweckmäßigerweise mittels der Schraubenspindel
i2 und der Muttern 13 der Höhe nach einstellbaren Anschlag 14, an welchem der Schlitten
8 mittels der mit einer Welle 15 sich drehenden Kurvenhahn 16 hoch und tief verstellt
wird. Spielfreiheit kann dabei durch eine beliebige nachgiebige Anpreßkraft erzielt
werden, rein beispielsweise ist dafür ein unter Flüssigkeits-, Luft- oder Gasdruck
stehender, . in einem Zylinder 17 laufender Kolben i8 auf der Fortsetzung der Anschlagspindel
12 angegeben, i9 ist beispielsweise ein Anschluß für die Zuleitung von Druckmittel.
Statt dessen kann natürlich auch z. B. eine Gewichtsbelastung oder eine Belastungsfeder
zum Andrücken des Anschlages 14 an die Kurvenbahn 16 verwendet werden.
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Die zweite Schwinglagerung in Fig. i bis 3, 7, des Werkstückträgers5
ist mit einem Gleitstein 2o verbunden, welcher in einer an einem Tragbock 2i angeordneten
Führung 22, -entsprechend wechselnder Verschwenklage des Werkstücks 2, quer zur
Richtung a, also im wesentlichen in Richtung gegen die andere ßcheinglagerung, in
.diesem Fa116, hin verschieblich ist. 23 sei eine die Teile io und 21 in während
des Bearbeitungsvorgangs unverändertem Abstand, tragende Grundplatte. Nimmt der
Werkstückträger 5 eine schrägere Lage .als gezeichnet ,der Grundplatte 23 ein, so
daß seine 1'rojektio:n auf Grundplatte 23 kürzer wird als bei der gezeichneten Lage;
so kann die Schwinglagerung 7 dem nachgeben, indem der Stein 2o 'm Sdhfitz 22 gleitet.
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Erfindungsgemäß sind nun Mittel zu einer Bewegung des Werkstücks im
wesentlichen in der Richtung des Pfeiles a bei allen gezeichneten Ausführungsformen
nur der Schwinglagerung 6 zugeordnet. Die andere Schwinglagerung, 7, steht dagegen,
abgesehen von. der genannten Gleitbewegung des Steins 2o nm Schlitz 22, während
des Bearbeitungsvorganges still.
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Es sind Fälle denkbar, bei welchen bereits diese Relativbewegungen
von Werkstück gegenüber Werkzeug zur Bearbeitung einer gewünschten Flächenform.
ausreichen. In der Regel, z. B. bei allen dargestellten Werkstückformen, ist aber
noch eine weitere Relativbewegung erforderlich, zu welchem Zweck die Grundplatte
23 auf einem Bett 2d, in ihrer Längsrichtung schlittenartig versch.iebbar,sein kann,
.das seinerseits an einem Bock 25 den Werkzeugspindelstock 26 trägt. Auch die Mittel
zur Erzielung dieser Verschiebung der Grundplatte 23 sind beliebig; bei dem in Fig.
i bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dazu eine auf der Kurvenbahnwelle
15 aufgekeilte weitere Kurvenbahn 27 dargestellt, welche gegen einen Anschlag 28
am Bett 24 in beliebiger Weise, z. B. an einem Ansatz 29 mittels .der schematisch
angedeuteten, am Bett 24 bei 30 abgestützten Feder 3 i, durch pneumatischen
oder hydraulischen Druck, durch ein über eine Rolle laufendes gewichtsbelastetes
Kabel o. dgl. angedrückt wind, so daß durch Drehung der Welle 15 gleichzeitig :die
Bewegung der Schwinglagerung 6 in Richtung des Pfeiles a und die Bewegung der beiden
Schwinglagerungen 6 und 7 in Richtung des Pfeiles b in Fig. 'i relativ zum Werkzeug
erfolgt. Der Antrieb der Welle 15 ist natürlich beliebig, rein beispielsweise ist
dafür in Fig. i ein Schneckenrad 32 mit einer beliebig angetriebenen Schnecke 33
angedeutet.
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Um die Kurvenbahn 16 zwecks Herstellung verschiedener Werkstückformen
leicht auswechseln zu können, kann das Gehäuse io zu ihrer Aufnahme nach einer quer
zur Welle 15 verlaufenden Fläche 34 teilbar sein. 3'5 sind beispielsweise Schrauben
zur Verbindung -der Gehäusehälften 36 und 37.
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38, sind in den Fi:g. i bis 3 noch Beispielsweise Kurbeln für z. B.
bei 48 am Werkzeugspindelstock angreifende Gewindespindeln 39 zum Bewegender dargestellten
beiden Werkzeuge i -auf das Werkstück zu zwecks Zustellung oder -Erzeugung einer
Form der Tiefe mach in Richtung,der Achse des Werkzeugs, wobei an Stelle der Kurbeln
38 und Leitspin- j deln 39 natürlich auch z. B. in Abhängigkeit vom Antrieb der
Schwingachse 6 bewegte Kurvenbahnen o. dgl. treten können, q.o als Vensinnbildlichung
irgendeiner beliebigen Antriebismöglichkeit für das Werkzeug i gezeichnete Riemenscheiben.
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Die während des Bearbeitungsvorganges arbeitsgemäß von den Mitteln
zur Erzeugung der Schwenkbewegung des Werkstücks oder Werkstückträgers 5 nicht unmittelbar
bewegte Schwinglagerung, z. B. 7 in. Fig. i, kann vor dem Bearbeitungsvorgang in
Richtung a, der Wirkrichtung der genannten Mittel, verstell- und in. beliebiger
Lage feststellbar sein. Zu diesem Zweck ist sie bei dem in Fig, q.. und 5 gezeichneten
Ausführungsbeispiel an einem am, Bock 21 in beliebiger Lage
z. B.
anschraubbaren (Schrauben ..i) Bock 42 angeordnet. Auch die Schwinglagerung 6 kann
in dieser Weise angeordnet sein. Bei der @usffhrungsforni nach F:ig. i bis 3, wohei
die Schwinglagerung ; dem Stein 2o zugeordnet ist, besteht die Führung 22 aus zwei
z. B. durch Schrauben 43 am Bock 2 1 in beliebiger Lage festklemnibären Backen dd.
und 45, wodurch sowohl Verstellung der Lage der Schwinglagerung ; wie Spielbeseitigun-
m@glieh ist.
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Wie insbesondere aus Fig..2 und 5 ersichtlich, ist bei der erfindungsgenäßen
Einrichtung der Werkstückträger oder das Werkstück von zwei Seiten aus sehr leicht
zugänglich, so daß von zwei Seiten aus gleichzeitig gearbeitet werden kann. Es sind
dementsprechend in Fig. 2, 3 und ; je zwei Werkzeuge, das eine davon zur Unterscheidung
vom anderen teilweise noch besonders mit 46 bezeichnet, vorgesehen, der Erfindungsgedanke
wird aber natürlich auch bereits beim Vorhandensein nur eines einzigen der mit i
bezeichneten Werkzeuge erfüllt.
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47 in Fig. i bis 3 sind noch Abstandsstücke für die Anbringung des
Werkstückes oder der Werkstücke 2 an dem Werkstückträger oder den Werkstückträgern
5 für den Fall, daß das Werkstück über seine ganze Tiefe hinweg bearbeitet werden
soll. Natürlich lassen sich aber auch z. B. beliebig verlaufende, durch das Werkstück
nicht hindurchgehende Nuten mit der Einrichtung nach der Erfindung bearbeiten. Es
lassen sich außerdem überhaupt beliebig am Werkstück gelagerte Flächen bearbeiten,
also sowohl Innenflächen, wie in Fig. i und d., wie Außenflächen, wie in Fig. 6
angedeutet, in sich zurücklaufende oder beiderseits auslaufende Flächen u. dgl.
sowie Flächen beliebiger Form. Bei entsprechend langem Werkstückträger 5 kann man
außerdem, wie in Fig. ei für beispielsweise sechs Werkstücke gezeigt, auch mehrere
Werkstücke gleichzeitig aufspannen und in einem Arbeitsgang bearbeiten.
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Statt der in Richtung a. nicht angetriebenen Schwinglagerung kann
natürlich, wie in Fig. a und 5 gezeigt, auch die in Richtung a angetriebene Schwinglagerung
mit der Beweglichkeit zwecks Anpassung an beliebige Schräglage des Werkstucks gegenüber
der gezeichneten Lage entsprechend seiner wechselnden Verschwenklage ausgestaltet
sein, in welchem Fall also die Schwinglagerung 6 mit einem Stein -2o in einer Führung.22
läuft. @\latürlich können auch hier die Führungsflächen 22 an zwei, in diesem Fall
am Schlitten g. verstellbaren Führungsbacken angeordnet sein (als nach vorstehendem
selbstverständlich nicht eigens gezeichnet), wie bei Fig. i obenstehend für die
Führungsbacken .)d, .1; ausgeführt.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. d. und @ ist das Werkstück nicht
auf einem eigenen Werkstücl#:träger gelagert, sondern die Schwingbolzen 6 und 7
füllen in diesem Fall am Werkstück vorhandene zvlindrische Durchbrechungen aus.
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Die in Fig. i bis 3 dargestellten Kurvenformen sind auf die dargestellten
Werkstückformen nicht abgestimmt, weil das jedem Fachmann ohne weiteres möglich
ist; diese Kurvenbahnen sind, wie auch die Formen von zu bearbeitenden Flächen,
rein schematisch :dargestellt, um nur überhaupt das Vorhandensein von Kurvenbahnen
zur Erzeugung der verschiedenen Bewegungen zu versinnbildlichen.
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Die Verwendung von Kurvenbahnen für die verschiedenen Werkstückbewegungen
ist natürlich besonders zweckmäßig wegen der Vielfalt und der freien Gestaltbarkeit
der zu bearbeitenden Flächen. Es sind jedoch auch Fälle denkbar, in welchen z. B.
statt der Kurvenbahn 16 oder statt der Kurvenbahn 27, oder statt beider Kurvenbahnen
eine andere Verschiebungstnö#glichkeit, z. B. je eine Leitspindel, verwendet werden
können, welche dann z. B. in den Nocken 29 der Grundplatte 23 bz-,v. in ein Gewinde
des Arms i i des Schlittens 8 eingreifen, oder z. B. eine entsprechende Hebeleinrichtung
(als für den. Fachmann nach vorstehendem selbstverständlich nicht eigens gezeichnet).
Derartige Leitspindeln oder Hebeleinrichtungen sind z. B. dann verwendbar, wenn
es sich lediglich um das Ausschruppen vorgezeichneter Formen von Hand handelt. oder
wenn die zu bearbeitende Foren aus nach Kreisbogen vom Werkzeugradius zusammenlaufenden
Flächen besteht, die sich beim Betätigen jeweils der einen oder der anderen Leitspindel
oder Hebeleinrichtung bei Erreichung von entsprechenden Anschlägen seitens der Grundplatte
23 und des Schlittens 8 ergeben.
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Statt einer Sehlittenfiihrung der Schwingachse 6 in Pfeilrichtung
a. und bzw. oder der Grundplatte 23 in Pfeilrichtung h kann , natürlich auch eine
beliebige andere Führung, z. B. eine Führung an einer Grundplatte 23 bzw. an Bett
2.4 angelenkten Schwinge vorgesehen sein. Ebenso kann statt der Schlitzführung der
Schwingachse ,~, in Fig. i z. B. eine z. B. eine Führung an einer an Grundplatte
23 angelenkte. gegen den Schlitten 8 o. dgl. schwingende Schwinge. oder für die
Schwingachse 6 in Fig. a eine quer zum Schlitten 8 o. dgl., also im wesentlichen
in Richtung des Pfeiles 1), schwingende Schwinge an i Schlitten 8 o. dgl. vorgesehen
sein. Auch kann natürlich eine Bewegung in Richtung des
Pfeiles
b auch dem Werkzeug statt dem Werkstück erteilt werden (als für den Fachmann aus
vorstehendem leicht verständlich nicht eigens gezeichnet).