DE8436666U1 - Woodworking machine - Google Patents

Woodworking machine

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Description

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DIPLw-ING. HORST ROSE DIPLrING. PETER KQSEU D]PU-ING, PgTER SOBlSCHDIPLw-ING. HORST ROSE DIPLrING. PETER KQSEU D]PU-ING, PgTER SOBlSCH

PATENTANWÄLTE ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT- EUROPEAN PATENT ATTORNEYSPATENT ATTORNEYS AUTHORIZED BY THE EUROPEAN PATENT OFFICE- EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

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12. Oktober 198912 October 1989

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HEIAN IRON WORKS, LTDHEIAN IRON WORKS, LTD

· BESCHREIBUNG Holzbearbeitungsmaschine · DESCRIPTION Woodworking machine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Holzbearbeitungsmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a woodworking machine according to the preamble of claim 1.

Bei einer herkömmlichen bekannten Holzbearbeitungsmaschine können die Zerspanungswerkzeuge oberhalb des verspanend zu bearbeitenden Werkstücks nur vertikal verfahren werden. Bei einer dreidimensionalen Bearbeitung des Werkstücks ergeben sich auf diese Weise entlang dessen Bahnkurve gestufte Abschnitte. Es ist demzufolge unmöglich, mit einer herkömmlichen Holzbearbeitungsmaschine die Oberfläche eines Werkstücks im Sinne einer geforderten, geometrisch gekrümmten Ausbildung glatt zu bearbeiten. In a conventional woodworking machine, the cutting tools above the workpiece to be machined can only be moved vertically. When the workpiece is machined three-dimensionally, this results in stepped sections along its trajectory. It is therefore impossible to machine the surface of a workpiece smoothly in the sense of a required, geometrically curved shape using a conventional woodworking machine.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine zur Herstellung beliebig gekrümmter Oberflächen geeignete Holzbearbeitungsmaschine zu konzipieren, bei welcher unter Vermeidung der dem Stand der Technik anhaftenden NachteileIt is the object of the invention to design a woodworking machine suitable for producing any curved surface, in which, while avoiding the disadvantages inherent in the prior art,

-2-PS/B -2- PS/B

Bankkonto: NORD/LB, NL Bad Gandershelm (BLZ 250 5ÖCf ÖO), Kfo.-Nr 422 i*lfc 970* Postgiroionto: Postglfoamt Hannover (BLZ 250100 3Cj). Kto.-Nr. 66715*307Bank account: NORD/LB, NL Bad Gandershelm (bank code 250 5ÖCf ÖO), account no. 4 22 i*lfc 970* Postgiro account: Postglfoamt Hannover (bank code 250100 3Cj). Account no. 66715*307

&kgr;.&kgr;.

&Ogr;&Igr; eine Zerspanungsarbeit ohne die Bildung gestufter Abschnitte entlang der Bahnkurve des Zerspanungswerkzeugs auf dem Werkstück ermöglicht wird. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Holzbearbeitungsmaschine durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.Ω a cutting operation is made possible without the formation of stepped sections along the path of the cutting tool on the workpiece. This task is solved in a generic woodworking machine by the features of the characterizing part of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Holzbearbeitungsmaschine werden die Koordinatenwerte der Bahnkurve der Zerspanungswerkzeuge gegenüber der zu bearbeitenden Oberfläche für vorwärts-, rückwärts-, nach rechts, nach l^nks, nach oben und nach unten gerichtete Zerspanungsarbeiten ermittelt, wobei die Mittelachse der Antriebswelle des jeweiligen Zerspanungswerkzeugs vorwärts, rückwärts, nach rechts, nach links, nach oben und nach unten bezüglieh des zerspanend zu bearbeitenden Werkstücks verfahren wird, wobei die, die Bahnkurve der Zerspanungswerkzeuge beschreibenden Koordinatenwerte mittels eines Mikrocomputers dahingehend aufbereitet werden, daß die Mittelachse des jeweiligen Zerspanungswerkzeugs sich während der Zerspanungsarbeit in einer, eine Bahnkurve enthaltenden Ebene in einem rechten Winkel zu der zu bearbeitenden Oberfläche befindet, wobei ein dem Schwenkwinkel des Zerspanungswerkzeugs beschreibender Wert dem Mikrocomputer übermittelt wird und wobei die Arbeitsma-In the woodworking machine according to the invention, the coordinate values of the trajectory of the cutting tools are determined in relation to the surface to be machined for forward, backward, right, left, upward and downward cutting work, whereby the central axis of the drive shaft of the respective cutting tool is moved forward, backward, right, left, upward and downward in relation to the workpiece to be machined, whereby the coordinate values describing the trajectory of the cutting tools are processed by means of a microcomputer in such a way that the central axis of the respective cutting tool is located in a plane containing a trajectory at a right angle to the surface to be machined during the cutting work, whereby a value describing the swivel angle of the cutting tool is transmitted to the microcomputer and whereby the work ma-

2b schine mittels der auf diese Weise aufbereiteten Koortiinatenwerte der Bahnkurve des Zerspanungswerkzeugs betrieben wird.2b machine is operated using the coordinate values of the trajectory of the cutting tool prepared in this way.

Alle, der Bahnkurve eines jedäii der Zerspanungswerkzeuge zuzuordnenden Daten werden numerisch bereitgestellt, um ein numerisches Steuerband vorzubereiten, das mit einer numerischen Regeleinrichtung zusammenwirkt.All data relating to the trajectory of each of the cutting tools are provided numerically in order to prepare a numerical control band which interacts with a numerical control device.

f Vorzugsweise werden alle aufbereiteten Daten der Bahn-f Preferably, all processed data from the railway

-3--3-

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Ql kurven der Zerspanungswerkzeuge durch eine grafische Anzeigeeinrichtung sichtbar wiedergegeben.Ql curves of the cutting tools are displayed visibly by a graphic display device.

Die Zerspanungswerkzeuge sind üblicherweise radial bezuglich eines Werkzeugkopfes angeordnet, an welchem sie drehbar befestigt sind.The cutting tools are usually arranged radially with respect to a tool head to which they are rotatably attached.

Alternativ hierzu können die Zerspanungswerkzeuge jedoch auch derart angeordnet sein, daß ihre Achsen parallel zueinander verlaufen. Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.Alternatively, the cutting tools can also be arranged such that their axes run parallel to each other. Further objects, features and advantages of the invention will become apparent from the following description in conjunction with the drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Systems einer Holzbearbeitungsmaschine zur Herstellung beliebig gekrümmter Oberflächen eines Werkstücks durch zerspanende Bearbeitung desselben;Fig. 1 is a schematic representation of the system of a woodworking machine for producing arbitrarily curved surfaces of a workpiece by machining it;

Fig. 2-1 eine schematische Ansicht der Bahnkurve eines Zerspanungswerkzeugs in einer Horizontalebene;Fig. 2-1 is a schematic view of the trajectory of a cutting tool in a horizontal plane;

Fig. 2-2 ein teilweiser vertikaler Schnitt mit Darstellung der Bahnkurve des Zerspanungswerkzsugs in einer Vertikalebene;Fig. 2-2 a partial vertical section showing the trajectory of the cutting tool in a vertical plane;

Fig. 3 eine teilweise Darstellung eines Vertikalschnittes, aus welchem ersichtlich ist, wie eine Zerspanungsarbeit an dem Werkstück mittels dreier Zerspanungswerkzeuge durchgeführt wird;Fig. 3 is a partial representation of a vertical section showing how a machining operation is carried out on the workpiece by means of three machining tools;

Fig. 4 eine Darstellung eines teilweiseaVertikalschnitts eines Werkstücks, aus welchem ersichtlich ist, auf welche Weise ein Zerspanungswerkzeug gegenüber demFig. 4 is a representation of a partial vertical section of a workpiece, from which it is clear how a cutting tool is positioned relative to the

Öl Wertstück schrittweise verfahren wird;Oil valuable item is processed step by step;

Fig* 5 eine schematische Darstellungj um zu verdeutlichent auf welche Weise der Schwenkwinkel des Werkzeugkopfes und Koordinatenwerte in der x-z-Ebene in einem Punkt der Bahnkurve des Werkzeugkopfes entlang der gekrümmten, zerspanend zu bearbeitenden Oberfläche ermittelt werden;Fig. 5 is a schematic representation to illustrate how the swivel angle of the tool head and coordinate values in the xz plane are determined at a point on the trajectory of the tool head along the curved surface to be machined;

Fig. 8 eine vergrößerte schematische Darstellung eines Teils der Holzbearbeitungsmaschine.Fig. 8 is an enlarged schematic representation of a part of the woodworking machine.

(Fortsetzung Seite 4 der ursprünglich eingereichten Anmeldungsunterlagen, Zeile 5:(Continued on page 4 of the originally filed application documents, line 5:

"Die Erfindung wird im folgenden ...") "The invention is described below ...")

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&Kgr;&idiagr;"4- &iacgr;-&Kgr;&idiagr;"4- &iacgr;-

der Bahnkurve des Werkzeugkopfes entläng der gekrümmten, zerspanend zu bearbeitenden Oberfläche ermittelt werden.the trajectory of the tool head along the curved surface to be machined.

Fig. 6 eine vergrößerte schematische Darstellung der Arbeitsmaschine.Fig. 6 is an enlarged schematic representation of the working machine.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden, in welchen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schssiatisch dargestellt ist: Hierbei ßin<J in allen Zeichnungen übereinstimmende Funktionselemente auch übereinstimmend beziffert.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which a preferred embodiment of the invention is shown schematically: In this case, functional elements which are the same in all drawings are also numbered the same.

Fig. 1 zeigt eine Holzbearbeitungsmaschine, bei welcher die Erfindung Anwendung findet. Die nach einer Vorlage arbeitende Holzbearbeitungsmaschine umfaßt ein Koordinateneingabegerät 1, einen Mikrocomputer 2, eine Vorrichtung 3 zur Vorbereitung eines numerischen Steuerbandes, eine numerische Regeleinrichtung 4 und eine Arbeitsmaschine 5·Fig. 1 shows a woodworking machine in which the invention is applied. The woodworking machine, which operates according to a template, comprises a coordinate input device 1, a microcomputer 2, a device 3 for preparing a numerical control tape, a numerical control device 4 and a working machine 5.

Die Arbeitsmaschine 5 umfaßt einen Werkzeugkopf 6 mit einer Vielzahl von Zerspanungswerkzeugen und Motoren zum drehenden Antrieb der letzteren, welche bezüglich des Werkzeuglropfes 6 radial angeordnet sind. Die Arbeitsmaschine 5 umfaßt darüber hinaus einen Stellmotor 7 zur Drehung des Werkzeugkopfes 6, eine Halteeinrichtung 8, auf welcher der Stellmotor 7 befestigt ist, einen Schlitten 10 mit einem darauf befestigten Motor 9, durch welch letzteren die Halteeinrichtung 8 vertikal verfahrbar ist, einen Stellmotor &Iacgr;1 zum horizontalen Verfahren des Schlittens 10 und einen Stellmotor 12 zum Vorwärts- und Rückwärtsverfahren eines Tisches T, auf welchem ein Werkstück W befestigt ist.The work machine 5 comprises a tool head 6 with a plurality of cutting tools and motors for rotating the latter, which are arranged radially with respect to the tool head 6. The work machine 5 also comprises a servomotor 7 for rotating the tool head 6, a holding device 8, on which the servomotor 7 is fastened, a carriage 10 with a motor 9 fastened thereon, by means of which the holding device 8 can be moved vertically, a servomotor 11 for horizontally moving the carriage 10 and a servomotor 12 for forward and backward moving a table T on which a workpiece W is fastened.

Fig· 2»1 zeigt eine Bahnkurve, entlang welcher ein Zerspanungswerkzeug M- sowohl vorwärts und rückwärts als auch nach rechts und nach links bezüglich des WerkstückesFig· 2»1 shows a trajectory along which a cutting tool M- moves both forwards and backwards as well as to the right and to the left with respect to the workpiece

W zur Durchführung vom Zerspanungsarbeiten verfahrbar ist.W can be moved to carry out machining work.

Fig. 2-2 zeigt eine Bahnkurve, entlang welcher das 2erepanungswerkzeug in Verbindung mit der erstgenannten Bewegung nach oben und nach unten verfahrbar ist. Beide Bahnkurven werden dem Koordinateneingabegerät 1 eingegeben und dienen der Ermittlung der Koordinatenwerte des Zerspanungswerkzeugs M^, wobei die zuerstgenannte Bahnkurve durch x-y Koordinaten und die zuletztgenannte Bahnkurve durch x-z Koordinaten dargestellt wird. Die auf diese Weise eingegebenen Koordinatenwerte werden dem Mikrocomputer 2 als Daten übertragen.Fig. 2-2 shows a trajectory along which the cutting tool can be moved up and down in connection with the first-mentioned movement. Both trajectories are entered into the coordinate input device 1 and are used to determine the coordinate values of the cutting tool M^, the first-mentioned trajectory being represented by x-y coordinates and the last-mentioned trajectory being represented by x-z coordinates. The coordinate values entered in this way are transmitted to the microcomputer 2 as data.

Der Mikrocomputer 2 dient der Ermittlung der Größe eines Kreisbogens und der Länge einer geraden Linie, indem diese durch Punkte bzv/. Koordinatenwerte gekennzeichnet werden. Insbesondere werden die Kreisbögen A, B und C dadurch datenmäßig verarbeitet, indem die x-y Koordinaten eines Anfangspunktes a, eines Zwischenpunktes b und eines Endpunktes c des Kreisbogens A und die entsprechenden Punkte c bis g der Kreisbögen B, C dem Mikrocomputer eingegeben, wobei die Kreisbögen als gekrümmte Linien gekennzeichnet werden. Hierbei wird davon ausgegangen, daß die Punkte a bis c des Kreisbogens A und die Punkte e bis g des Kreisbogens C auf kreisförmigen Bahnkurven liegen, die den gleichen Radius aufweisen, wohingegen die gerade Linie D datenmäßig aufbereitet wird, indem die x-y Koordinatenwerte zweier Punkte g und h auf der geraden Linie D dem Mikrocomputer eingegeben werden, wobei die gerade Linie als solche gekennzeichnet wird. Indem auf diese Weise die Koordinatenwerte der Punkte h bis a der Bahnkurve des Zerspanungswerkzeugs M^ bezüglich Zerspanungsarbeiten in den Richtungen vorwärts, rückwärts, nach links und nach rechts aufeinanderfolgend eingegeben werden,wird diese Bahnkurve auf einer grafischen Anzeige-The microcomputer 2 is used to determine the size of a circular arc and the length of a straight line by identifying them by points and coordinate values. In particular, the circular arcs A, B and C are processed as data by inputting the x-y coordinates of a starting point a, an intermediate point b and an end point c of the circular arc A and the corresponding points c to g of the circular arcs B, C to the microcomputer, whereby the circular arcs are identified as curved lines. It is assumed here that the points a to c of the circular arc A and the points e to g of the circular arc C lie on circular trajectories that have the same radius, whereas the straight line D is processed as data by inputting the x-y coordinate values of two points g and h on the straight line D to the microcomputer, whereby the straight line is identified as such. By entering the coordinate values of the points h to a of the trajectory of the cutting tool M^ with respect to cutting work in the forward, backward, left and right directions in succession in this way, this trajectory is displayed on a graphic display.

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einrichtung 2», die mit dem Mikrocomputer 2 in Verbindung steht, wiedergegeben. (Fig. 5).device 2" which is connected to the microcomputer 2. (Fig. 5).

Die Bahnkurve des Zerspanungswerkzeugs M1 bezüglich Zerspanungsarbeiten in den Richtungen aufwärts und abwärts die in Verbindung mit der vorstehend genannten Bahnkurve in der x-y-Ebene den Zerspanungsarbeiten zugrundegelegt | wird und in Fig. 2-2 dargestellt ist, wird auf der jThe trajectory of the cutting tool M 1 with respect to cutting work in the upward and downward directions, which in conjunction with the above-mentioned trajectory in the xy plane forms the basis for the cutting work and is shown in Fig. 2-2, is shown on the j

grafischen Anzeigeeinrichtung 2' in der gleichen oben S graphic display device 2' in the same above S

beschriebenen "Weise durch x-z Koordinatenwerte daten-described "way through x-z coordinate values data-

mäßig aufbereitet. Auf diese Weise wird die Bahnkurve des Zerspanungswerkzeugs M1 in den Richtungen vorwärts, rück- | wärts, nach rechts, nach links, nach oben und nach unten | in numerischer Form ermittelt. Falls die Bahnkurve des | Zerspanungswerkzeugs M1 als gekrümmte Linie mit einem fmoderately prepared. In this way, the trajectory of the cutting tool M 1 in the directions forward, backward, right, left, up and down | is determined in numerical form. If the trajectory of the cutting tool M 1 is defined as a curved line with an f

bestimmten Radius ansteht, kann diese mit Hilfe des <certain radius, this can be done with the help of the <

Mikrocomputers 2 angezeigt werden, indem die Koordinatenwerte dreier willkürlich gewählter Punkte auf dieser Linie eingegeben werden.microcomputer 2 by entering the coordinate values of three arbitrarily chosen points on this line.

Da das Zerspanungswerkzeug M1 geradlinig während der Zerspanungsarbeiten verfahren wird, wird dem Mikrocomputer 2 ein Betrag des Verschiebeweges j des Zerspanungswerkzeuges M1 eingegeben. Da dieser Verschiebeweg j den Kleinstbetrag der Verschiebung des Zerspanungswerkzeugs entsprechend einer geradlinigen Zerspanungsanweisung darstellt, bestehen keine Probleme, solange sich das Zerspanungswerkzeug entlang einer geradlinigen Bahnkurve bzw. Spur bewegt. Sobald das Zerspanungswerkzeug jedoch entlang einer gekrümmten Bahnkurve geführt ist, wird der Grad der Verschiebung in Abhängigkeit von dem Radius des Kreisbogens durch korrigierenden Eingriff verringert, so daß die durch die Zerspanungsarbeiten hergestellte Oberfläche eine polygonale abschnittsweise Gestalt aufweißt. Auf diese Weise bilden fSince the cutting tool M 1 is moved in a straight line during cutting work, an amount of displacement j of the cutting tool M 1 is input to the microcomputer 2. Since this displacement j represents the minimum amount of displacement of the cutting tool according to a straight line cutting instruction, there are no problems as long as the cutting tool moves along a straight line trajectory or track. However, as soon as the cutting tool is guided along a curved trajectory, the degree of displacement is reduced depending on the radius of the circular arc by corrective intervention, so that the surface produced by the cutting work has a polygonal sectioned shape. In this way, f

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die Arbeitsdaten bzw. Koordinatenwerte ein Polygon, da die bogenförmige Bahnkurve in zahlreiche kleinste Liniensegmente unterteilt ist. Indem diese Daten dem Mikrocomputer als Daten eingegeben werden, welche die gekrümmte, durch zerspanende Bearbeitung herzustellende Oberfläche beschreiben, kann das Zerspanungswerkzeug M1 während der Zerspanungsarbeiten praktisch entlang einer gekrümmten Bahnlinie geführt werden. (Fig. 4)the working data or coordinate values are a polygon, since the curved path is divided into numerous small line segments. By entering these data into the microcomputer as data describing the curved surface to be produced by machining, the cutting tool M 1 can be guided practically along a curved path line during the machining work. (Fig. 4)

Alle oben beschriebenen Daten beziehen sich auf eine Bahnkurve, die durch eine Reihe von Arbeitspunkten gekennzeichnet ist, welche sich auf das Zerspanungswerkzeug M-j beziehen, mittels welchem das Werkstück ¥ bearbeitet wird. Der Punkt P, der im folgenden als mechanischer Punkt bezeichnet wird, wird hierbei durch die, der Arbeitsmaschine 5 zuzuordnenden oben beschriebenen Stellmotoren verfahren und befindet sich genau über dem Punkt k der Bahnkurve des Zerspanungswerkzeugs M1 in der x-y-Ebene (Fig.2-1) wohingegen der dem Punkt k1 der Bahnkurve des Zerspanungswerkzeugs in der x-z-Ebene zuzuordnende mechanische Punkt P sich genau oberhalb des Werkstücks befindet (Fig. 2-2). Falls durch die zerspanende Bearbeitung eine gekrümmte Oberfläche gebildet werden soll, wäre es unmöglich, die gewünschte gekrümmte Oberfläche herzustellen, da das Zerspanungswerkzeug M1 während seiner Berührung mit dem Werkstück stets in einer vertikalen Stellung sich befände. Die gewünschte gekrümmte Oberfläche könnte somit nicht erreicht werden, es sei denn, daß die Kante des Zerspanungswerkzeugs M1 stets so geführt ist, daß sie zu der zu bearbeitenden Oberfläche sich in einem rechten Winkel befindet - hier in der x-z-Ebene gesehen.All the data described above refer to a trajectory which is characterized by a series of working points which relate to the cutting tool Mj by means of which the workpiece ¥ is machined. The point P, which is referred to below as the mechanical point, is moved by the servomotors described above to be assigned to the working machine 5 and is located exactly above the point k of the trajectory of the cutting tool M 1 in the xy plane (Fig. 2-1), whereas the mechanical point P to be assigned to the point k 1 of the trajectory of the cutting tool in the xz plane is located exactly above the workpiece (Fig. 2-2). If a curved surface is to be formed by the machining, it would be impossible to produce the desired curved surface since the cutting tool M 1 would always be in a vertical position during its contact with the workpiece. The desired curved surface could therefore not be achieved unless the edge of the cutting tool M 1 is always guided in such a way that it is at a right angle to the surface to be machined - seen here in the xz plane.

Das heißt, daß der mechanische Punkt P sich stets aufThis means that the mechanical point P is always at

einer Normalen bezüglich der zu bearbeitenden gekrümmten Fläche während äer Zerspanungsarbeiten befinden muß. Diese Position des mechanischen Punktes P ist durch P' in Fig. 2-2 gekennzeichnet.a normal to the curved surface to be machined during machining. This position of the mechanical point P is indicated by P' in Fig. 2-2.

Indem dem Mikrocomputer 2 die Entfernung zwischen einem Arbeitspunkt und einem mechanischen Punkt P, nämlich ein Schwenkradius m des Werkzeugkopfes 6, der mittels des Stellmotors 7 der Arbeitsmaschine 5 gedreht wird, eingegeben wird, wird der Schwenkwinkel des Werkzeugkopfes 6 und die Position des mechanischen Punktes P' in der x-z-Ebene im Punkt k der Bahnkurve m ermittelt. Auf diese Weise werden die numerischen Daten der Stellung des mechanischen Punktes P1 in x-, y-, und z-Richtung sowie der Schwenkwinkel des Zerspanungswerkzeugs in einer durch die x- und z-Achsen definierten Ebene in der Arbeitsmaschine 5 ermittelt und auf diese Weise die Bahnkurve des mechanischen Punktes. Nachdem die Daten der Bahnkurven der ZerspanungswerJ zeuge M1, M2, M, usw. auf diese Weise ermittelt worden sind, werden sie über ein numerisches Steuerband mittels einer numeriahen Regeleinrichtung zur Steuerung der Arbeitsmaschine benutzt. Auf diese Weise wird ein Werkstück hergestellt, das die gewünschte gekrümmte Oberfläche aufweist.By inputting to the microcomputer 2 the distance between a working point and a mechanical point P, namely a swivel radius m of the tool head 6 which is rotated by means of the servomotor 7 of the working machine 5, the swivel angle of the tool head 6 and the position of the mechanical point P' in the xz plane at the point k of the trajectory m are determined. In this way, the numerical data of the position of the mechanical point P 1 in the x, y and z directions and the swivel angle of the cutting tool in a plane defined by the x and z axes in the working machine 5 are determined and in this way the trajectory of the mechanical point is determined. After the data of the trajectories of the cutting tools M 1 , M 2 , M, etc. have been determined in this way, they are used to control the working machine via a numerical control belt by means of a numerical control device. In this way, a workpiece is produced which has the desired curved surface.

Es versteht sich von selbst, daß das Koordinateneingabegerät, die Vorrichtung zur Vorbereitung eines numerischen Steuerbandes und andere Komponenten durch gleichwirkende bzw. für den gleichen Zweck geeignete Maschinen oder Einrichtungen ersetzbar sind.It goes without saying that the coordinate input device, the device for preparing a numerical control tape and other components can be replaced by machines or devices that have the same effect or are suitable for the same purpose.

Nachdem eine gekrümmte Bahnkurve des Zerspanungswerkzeugs M1 durch die Benutzung von Kreisbögen von gleichem Radius wie Ln Fig. 2-2 dargestellt, ermittelt und auf der gra-After a curved path of the cutting tool M 1 has been determined using circular arcs of the same radius as Ln shown in Fig. 2-2 and plotted on the graph,

&bull; · &diams; ·&bull; · &diams; ·

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-9--9-

01 fischen Anzeigeeinrichtung 2· dargestellt wird, sind die numerischen Werte der Mittelpunkte dieser Kreisbögen in I der x-z-Ebene bekannt (Fig. 5), so daß die Entfernung I ok zwischen dem Mittelpunkt &ogr; und dem Punkt k ebenso wie I 05 die Entfernung zwischen dem Punkt k und dem Punkt P1 auf I einer Normalen im Punkt k ermittelt werden können. Mit m1 I ist in Fig. 5 der Schwenkradius des Punktes P1 bezeichnet. I Indem auf diese Weise die Entfernung zwischen den Punkten J k und &ogr; in der x-z-Ebene bestimmt wird, ergibt sich das r 10 in Fig· 5 erkennbare rechtwinklige Dreieck, de. durch die I Punkte o, k und Q gebildet wird. Da die Winkelot, und d/ I einander gegenüberliegen,können auf diese Weise die01 shown on the display device 2·, the numerical values of the centers of these circular arcs in the xz plane are known (Fig. 5), so that the distance I ok between the center γ and the point k as well as I 05 the distance between the point k and the point P 1 on a normal at the point k can be determined. In Fig. 5, m 1 I denotes the swivel radius of the point P 1. I By determining the distance between the points J k and γ in the xz plane in this way, the right-angled triangle shown in Fig . 5 is obtained, which is formed by the I points o, k and Q. Since the angles δ, and d/ I are opposite each other, the

numerischen Werte des Punktes ^51 in der x-z-Ebene ebenso wie der Neigungswinkel des Zerspanungswerkzeugs M1 be-15 züglich der zerspanend zu bearbeitenden Oberfläche bestimmt werden.numerical values of the point ^ 51 in the xz-plane as well as the inclination angle of the cutting tool M 1 be-15 with respect to the surface to be machined can be determined.

In Fig. 6 ist die Arbeitsmaschine 5 vergrößert wiedergegeben. Man erkennt den Werkzeugkopf 6, auf welchem radial ■ Motoren für den Drehantrieb der Zerspanungswerkzeuge M an-20 geordnet sind. Auf einer Halteeinrichtung 8 befindet sichIn Fig. 6, the working machine 5 is shown enlarged. The tool head 6 can be seen, on which radially ■ motors for the rotary drive of the cutting tools M are arranged. On a holding device 8 there is

der Stellmotor 7, der eine Schneckenwelle 81 antreibt, '■ die ihrerseits mit einem Schneckenrad 6« im Eingriff .5 steht. Der Stellmotor 7 dient hierbei dsm Drehantrieb desthe servomotor 7, which drives a worm shaft 81 , which in turn is in engagement with a worm wheel 6«.5. The servomotor 7 serves to drive the

Werkzeugkopffes 6. Die Halteeinrichtung 8 ist gegenüber der 25 Vorderseite des Schlittens 10 mittels einer Schraubenspindel 10', die von dem Stellmotor 9 angetrieben wird, aufwärts und abwärts bewegbar. Der Stellmotor 9 ist an dem Schlitten 10 befestigt. Der Schlitten 1ü seinerseits kann mittels einer Schraubenspindel 11» durch den Stellmotor 50 11 nach rechts und nach links bewegt werden. Der Stellmotor 11 ist an einem Ende eines an dem Maschinengestell befestigten Trägers angebracht. Der das Werkstück W tra-I gende Tisch T kann mittels einer Schraubenspindel 12-' I vorwärts und rückwärts bewegt werden, wobei die Schraüben-I 35 spindel 12" Über ein Getriebe 12· al«: dem Stellmotor 12 I -10-Tool head 6. The holding device 8 can be moved up and down relative to the front of the carriage 10 by means of a screw spindle 10', which is driven by the servomotor 9. The servomotor 9 is attached to the carriage 10. The carriage 10 in turn can be moved to the right and left by means of a screw spindle 11» by the servomotor 11. The servomotor 11 is attached to one end of a support attached to the machine frame. The table T carrying the workpiece W can be moved forwards and backwards by means of a screw spindle 12-'I, the screw spindle 12" being connected to the servomotor 12 via a gear 12· al«. -10-

in Verbindung steht. Iis connected. I

Die Erfindung ist vorstehend unter Bezugnahme auf die | Zeichnungen beschrieben worden, wobei eine Holzbearbeitungsmaschine einen drehbaren Werkzeugkopf aufweist, auf welchem eine Vielzahl von Zerspanungswerkzeugen angeordnet sind. Die Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie kann auch bei Arbeitsmaschinen eingesetzt werden, deren ZerspanungswerkzeugeThe invention has been described above with reference to the drawings, wherein a woodworking machine has a rotatable tool head on which a plurality of cutting tools are arranged. The invention is not limited to this embodiment. It can also be used in work machines whose cutting tools

YlQY^fIT 1 0 1 2UO1I &Tgr;&Iacgr;&Lgr;&Pgr;&Pgr;&bgr;&Tgr;1 fil^Cf Ort vHnOT Ci Tl/1 AiIC &Lgr; &Lgr;&ngr;&igr; &lgr;&igr;&mgr; rrjbVt T3^-^YlQY^fIT 1 0 1 2UO 1 I &Tgr;&Iacgr;&Lgr;&Pgr;&Pgr;&bgr;&Tgr; 1 fil^Cf Ort vHnOT Ci Tl/1 AiIC &Lgr;&Lgr;&ngr;&igr;&lgr;&igr;&mgr; rrjbVt T3^-^

Schreibung erfolgt, daß eine beliebig gekrümmte Oberfläche eines Werkstücks durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch hergestellt werden kann, so daß sich ein neuartiges und in sich einheitliches
Produkt ergibt.It is stated that an arbitrarily curved surface of a workpiece can be produced automatically by applying the method according to the invention, so that a novel and uniform
product results.

Patentanwälte Dlpl.-lnge.
Rose, Kosel & SobischPatent Attorneys Dlpl.-lnge.
Rose, Kosel & Sobisch

Claims (3)

Ol Neue AnsprücheOl New Claims 1. Holzbearbeitungsmaschine zur zerspanenden Bearbeitung eines Werkstücks (W) mit Hinblick auf eine Herstellung gekrümmter Oberflächen, gekennzeichnet durch1. Woodworking machine for machining a workpiece (W) with a view to producing curved surfaces, characterized by - ein Koordinateneingabegerät (1), einen Mikrocomputer (2), eine Vorrichtung (3) zur Vorbereitung eines numerischen Steuerbandes und eine numerische Regeleinrichtung (4), die mit der Holzbearbeitungsmaschine in Verbindung stehen,- a coordinate input device (1), a microcomputer (2), a device (3) for preparing a numerical control tape and a numerical control device (4) which are connected to the woodworking machine, - einen, mit einer Vielzahl von Zerspanungswerkzeugen (M) ausgerüsteten, um eine Achse motorisch drehbaren Werkzeugkopf (6),- a tool head (6) equipped with a plurality of cutting tools (M) and rotatable by motor about an axis, - eine in einer vertikalen Richtung gradlinig motorisch verfahrbare, den Werkzeugkopf (6) tragende Halteeinrichtung (8),- a holding device (8) which can be moved in a straight line in a vertical direction by motor and which carries the tool head (6), - einen, in einer horizontalen Richtung gradlinig- one, straight in a horizontal direction -2-PS/B -2- PS/B Bankkor*o: NORD/LB. NL Bad Gandersheim (BLZ 250 500 00), Kto.-Nr! 22 if8 97*0*- Postgirokonto: Postgiroamt Hannover(BLZ 250100 30). Kto.-Nr. 66715-307Bank account: NORD/LB. NL Bad Gandersheim (bank code 250 500 00), account no. 22 if8 97*0*- Postal giro account: Postgiroamt Hannover (bank code 250100 30). Account no. 66715-307 -2--2- Ol motorisch verfahrbaren, die Haltefeinrichtung (8) tragenden, in einem Maschinengestell geführten Schlitten (10) undOl motor-driven carriage (10) carrying the holding device (8) and guided in a machine frame and - einen, zur Auflage eines Werkstücks (W) bestimmten, in einer horizontalen Richtung senkrecht zu der Verfahrrichtung des Schlittens (10) gradlinig motorisch verfahrbarettTisch (T) , wobei die Mittelachse des jeweils eingesetzten Zerspanungswerkzeugs (M) durch Drehung der Achse des Werkzeugkopfes (6) - in einer, die Bahnkurve des Zerspanungswerkzeugs enthaltenden Ebene gesehen - stets in einem rechten Winkel zu der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks (W) führbar ist.- a table (T) intended for supporting a workpiece (W) and which can be moved in a straight line by motor in a horizontal direction perpendicular to the direction of travel of the carriage (10), whereby the central axis of the cutting tool (M) used in each case can always be guided at a right angle to the surface of the workpiece (W) to be machined by rotating the axis of the tool head (6) - viewed in a plane containing the trajectory of the cutting tool. 2. Holzbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zsrspanungswerkzeuge (M) radial an dem Werkzeugkopf (6) angeordnet sind.2. Woodworking machine according to claim 1, characterized in that the cutting tools (M) are arranged radially on the tool head (6). 3. Holzbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerspanungswerkzeuge parallel zueinander an dem Werkzeugkopf (6) angeordnet sind.3. Woodworking machine according to claim 1, characterized in that the cutting tools are arranged parallel to one another on the tool head (6).
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