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Werkstücktisch mit zwei beweglichen Tischteilen für Werkzeugmaschinen
Die Erfindung betrifft einen feststellbaren Werkstücktisch, insbesondere für Werkzeugmaschinen,
und bezweckt, eine Bearbeitungsunterlage zu schaffen, die dem leisesten seitlichen
Druck des Werkzeuges auf das Werkstück in beliebiger Richtung innerhalb der Arbeitsebene
willig folgt und auf diese Weise Werkzeugmitte und Bearbeitungsführung selbsttätig
zueinander ausrichtet.
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Bei der Bearbeitung, beispielsweise beim Bohren von Werkstücken, werden
diese auf einem unter der Werkzeugspindel angeordneten Werkstücktisch abgestellt
und auf ihm so verschoben und ausgerichtet, daß die Mitte der zu bearbeitenden Stelle
des Werkstückes, also z. B. die Achse einer Bohrbuchse, die in der das Werkstück
umgebenden Vorrichtung vorgesehen ist, mit der Werkzeugachse zusammenfällt. Hat
die Vorrichtung nun gegenüber dem Werkzeug eine unrichtige Lage, so setzt der Bohrer,
statt durch die Bohrbuchse hindurchzutreten und das Werkstück an der vorgesehenen
Stelle anzubohren, außermittig in der Bohrbuchse an und verletzt diese. Der Bohrer
verbiegt sich oder bricht sogar ab, weil er nicht imstande ist, die schwere, das
Werkstück enthaltende Vorrichtung auf der Tischunterlage zu verschieben und in die
Lage zu bringen, in der der Bohrer
ungehindert durch die Bohrbuchse
der Vorrichtung hindurchtreten und an das Werkstück gelangen kann. Deshalb muß das
Ausrichten des Werkstückes nach jedem Arbeitsspiel, beim Bohren also nach jedem
Arbeitshub der Bohrspindel mit äußerster Sorgfalt von Hand wiederholt werden, wodurch
die Fertigstellung eines Werkstückes ganz erheblich verlangsamt wird. Man ist deshalb
schon dazu übergegangen, die mitunter schweren und unhandlichen Vorrichtungen auf
beweglichen Tischen festzuspannen und nun anstatt der Vorrichtung den Tisch zu verschieben,
ihn in die richtige Lage zur [Werkzeugspindel zu bringen und ihn in dieser Lage
festzustellen. ' Es sind Bohrtische bekannt, deren Tischteile zur Selbsteinstellung
gegenüber dem Werkzeug auf Wälzlagern beweglich sind und gemeinsam mit einem Bedienungsgriff
festgelegt werden. Die Erfindung geht darüber hinaus und besteht darin, daß der
eine Tischteil auf einer Langbahn mit begrenzter seitlicher Ausweichmöglichkeit
in einer Ebene schwimmend und der andere Tischteil drehbar angeordnet ist und daß
für die gemeinsame Festlegung ein im drehbaren Tisch geführter, nach Art von MagnetschienenbremsenWirken.der
Elektromagnet benutzt- wird. - -Durch die Verbindung eines schwimmenden mit einem
drehbaren Tischteil wird erreicht, daß die notwendige Verschiebbarkeit des Tisches
und damit der Tisch selbst kleiner ausfällt. Dadurch wird der Tisch leichter und
somit für die gestellte Aufgabe geeigneter, so daß auch ein verhältnismäßig schwacher
Bohrer imstande ist, den Tisch genau auszurichten. Die Vorzüge dieser Anordnung
werden durch die, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, damit verbundene elektromagnetische
Festlegung unterstützt. Diese läßt sich von jedem Punkt der Maschine leicht betätigen,
ohne daß die :Gefahr des Verschiebens besteht. Der Werkstücktisch weist nur wenige
Teile auf, wobei als Führungen nur Drehteile und Planflächen dienen, die leicht
herzustellen und verschleißfest sind, während Prismen, Führungsleisten u. dgl. vermieden
werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen magnetisch feststellbaren Werkstücktisch
im Schnitt, Abb. 2 den Tisch nach Abb. i in teilweise geschnittener Oberansicht,
Abb. 3 eine Bewegungsskizze des Tisches nach Abb. i und 2.
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Der Werkstücktisch nach den Abb. i bis 3 besteht im wesentlichen aus
einem Grundkörper i, einem verschieblichen Schlitten :2 und einer drehbaren Aufspannplatte
3. Auf dem Grundkörper i ist durch muldenförmige Aussparungen 4, die von den Leisten
5 begrenzt werden, die Rollbahn für die Tragkörper des Schlittens 2 geschaffen.
Die Tragkörper des Schlittens :2 bestehen aus Kugeln 6, welche etwa an ihrem größten
Umfang in flachen plattenartigen Käfigen 7 geführt werden. Die Käfige 7 sind ihrerseits
gleichfalls durch kleinere j Kugeln 8 (Abb. 2)- in einer Höhe abgestützt, die etwa
dem Halbmesser der Kugeln 6 entspricht. Äuf diese Weise können bei einem Verschieben
des Schlittens 2 gegenüber dem Grundkörper i die Käfige 7 die Bewegungen des Schlittens
mitmachen, ohne daß sich eine Reibung bemerkbar macht, die die Schlittenbewegung
fühlbar hemmt.
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In dem Schlitten .2 sind drehbare Bolzen 9 gelagert, deren Stellung
durch Feststellmuttern io gesichert ist. Auf dem Bolzen 9 sitzen exzentrisch angeordnet
Kugellagerringe i i, welche in Anlage stehen mit dem inneren schienenartigen Rand
12 (Abb. 2) der Aufspannplatte 3. Die Aufspannplatte 3 ist auf diese Weise auf dem-
Schlitten 2 durch die auf den Bolzen 9 exzentrisch liegenden Kugellager i i vollkommen
spielfrei und drehbar in ihrer Drehachse festgelegt. Da die Aufspannplatte 3 unter
Zwischenschaltung von Tragkörpern n3, die gleichfalls aus Kugeln 14 mit großem Durchmesser,
aus einem Käfig 15 und aus weiteren den Käfig tragenden Kugeln 16 mit geringerem
Durchmesser bestehen, auf dem Schlitten 2 gelagert ist, tritt bei ihrer Drehung
gegenüber dem Schlitten 2 nur eine sehr geringe Reibung auf.
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In den Spannuten 17 auf der Aufspannplatte festgeschraubte Werkstücke
sind durch die. vorbeschriebenen Bewegungsmöglichkeiten des Tisches also mit geringster
Kraft drehbar sowie längs und . seitlich verschiebbar, und zwar in einem Ausmaß,
das durch die Breite und Länge der in dem Grundkörper i und in der Unterseite des
Schlittens 2 vorgesehenen muldenartigen Ausnehmungen 4 für die Tragkörper 5 bestimmt
wird.
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Unter der Aufspannplatte 3 ist mittels der Schrauben 18 eine Büchse
i9 befestigt, in welcher an einer Zugfeder 2o ein ,Elektromagnet 21 aufgehängt ist.
Der Elektromagnet ist in der Büchse vertikal verschiebbar, wird aber in Nuten 22
mittels Bolzen 23 und exzentrisch gelagerten Kugelkränzen 24 undrehbar geführt.
Dem Elektromagneten kann über Schleifringe 25 und am Schlitten 2 angeordnete Kohlen
26, (Abb. 2) Strom zugeführt werden. Unter dem Elektromagneten ist auf dem Grundkörper
i eine Metallplatte 27 angeordnet. Über einen Aus-, Ein- und Entmagnetisierschalter
28 kann der Elektromagnet 21 unter Strom gesetzt und ausgeschaltet werden. An dem
Schlitten 2 ist ferner ein Schutzblech 29 befestigt, welches die Bewegungen' des
Schlittens mitmacht und so weit unter die drehbare Aufspannplatte geführt ist, daß
eine Verunreinigung der Lagerung der Aufspannplatte 3 und des Schlittens 2 nach
Möglichkeit vermieden wird.
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In Abb. 3 ist die Bewegungsmöglichkeit des neuen Werkstücktisches
dargestellt, und zwar zeigt das Rechteck A, B, C, D die Größe der Bewegungsmöglichkeiten
des Schlittens 2 auf dem Grundkörper i. Die Längsbewegung A-D des Schlittens 2 ist
so gewählt, daß sie etwas größer ist als die Hälfte des größten Durchmessers der
drehbaren Aufspannplatte 3. Wie in der Zeichnung dargestellt, liegt auch die um
45° gedrehte und Punktiert gezeichnete Aufspannplatte 3 mit _ ibrer
Ecke
Ei noch immer im Rechteck A, B, C, D. Die Größe A-B der seitlichen Bewegungsmöglichkeit
des Schlittens 2 ist von der Breite der in dem Grundkörper i angeordneten muldenförmigen
Betten q. abhängig und wird so bemessen, daß ein störungsfreises Arbeiten mit dem
Werktisch möglich ist, wobei auf die Abmessung des Werkstücktisches in der Breite
insofern Rücksicht genommen ist, als der Tisch bei größter seitlicher Bewegung nicht
mit den Rahmenteilen der Bearbeitungsmaschine, z. B. dem Bohrmaschinenständer, in
Berührung kommt.
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Die Arbeitsweise mit dem Werkstücktisch nach der Erfindung ist folgende:
Ein auf der Rufspannplatte 3 in den Spannuten 17 festgeschraubtes Werkstück, welches
an verschiedenen Stellen bearbeitet, z. B. gebohrt werden soll, wird mit dem zu
bearbeitenden Teil zuerst durch Drehen der Rufspannplatte 3 in die Nähe des Werkzeuges,
z. B. der Bohrspindel, gebracht. Nun kann das Werkstück in direkter seitlicher Bewegung
unter das Werkzeug geschoben werden, da durch die in keiner Weise behinderte schwimmende
Lagerung des Schlittens 2 eine freie Bewegung der Rufspannplatte und damit des Werkstückes
im Ausmaß des Rechteckes A, B, C, D (Abb. 3) in jeder beliebigen Richtung
möglich ist. Nach Einschalten der Bearbeitungsmaschine und nach dem Aufsetzen des
Werkzeuges, z. B. des Bohrers, auf das Werkstück wird der Bohrer, sofern die Bohrung
angekörnt ist oder sich eine Bohrbuchse über der zu bearbeitenden Stelle des Werkstückes,
z. !B. in einer Bearbeitungsvorrichtung befindet, die Lage des Werkstückes selbsttätig
durch Verschieben des Tisches zentrieren. Nun wird durch Umlegen des Schalters 28
der Stromkreis des Magneten geschlossen. Hierbei senkt sich der Magnet 2i und saugt
sich auf der Platte 27 des Grundkörpers i fest, wobei er in den Nuten 22 der Büchse
19 mittels der Bolzen 23 und der exzentrisch gelagerten Kugelkränze 24 undrehbar
geführt ist. In dieser Stellung ist die Aufspannplatte 3 und damit auch der Schlitten
2 gegenüber dem Grundkörper i fest und spielfrei verriegelt. Nach Fertigstellung
der Bohrung wird durch Ausschalten des Magneten und durch Entmagnetisieren der Magnetkörper
von der Platte 27 gelöst und durch die Feder 2o in seine vorherige Stellung zurückgezogen.
Der Werktisch ist nun wieder frei beweglich und für das nächste Arbeitsspiel in
Bereitschaftsstellung.