DE946320C

DE946320C - Milling device, especially for milling slots or grooves

Info

Publication number: DE946320C
Application number: DEM20482A
Authority: DE
Original assignee: WALTER WOELFEL MASCHF
Current assignee: WALTER WOELFEL MASCHF
Priority date: 1953-10-21
Filing date: 1953-10-21
Publication date: 1956-07-26

Description

Fräseinrichtung, insbesondere zum. Fräsen von Schlitzen oder Nuten Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Werkzeugmaschinen im allgemeinen und betrifft insbesondere eine Einrichtung zum Fräsen von Schlitzen oder Nuten, die in bekannter Weise mittels walzenförmiger oder Finger-Fräser in das Werkstück eingebracht werden.Milling device, especially for. Milling slots or grooves The invention is in the field of machine tools in general and relates to in particular a device for milling slots or grooves in known Way can be introduced into the workpiece by means of cylindrical or finger milling cutters.

Es ist bekannt, daß die Keilnuten in Wellen mit großer Genauigkeit gearbeitet werden müssen, um ein vorzeitiges Ausschlagen zu vermeiden. Aus diesem Grunde ist es schon seit langem bekannt, den Fräser neben seiner Bewegung in Vorschubrichtung eine hin- und hergehende Bewegung quer zu der Vorschubrichtung ausführen zu lassen, um die bei dem üblichen Fräsen auftretenden Erscheinungen, beispielsweise das Auslaufen und Freischneiden des Fräsers am Ende der Nut, zu vermeiden.It is known that the keyways in shafts with great accuracy must be worked to avoid premature knocking out. For this Basically, it has been known for a long time to use the milling cutter in addition to its movement in the feed direction to perform a reciprocating movement transversely to the feed direction, to the phenomena that occur during normal milling, for example leakage and to avoid cutting free the milling cutter at the end of the groove.

Es sind Spezial-Langloch-Fräsmaschinen bekannt, die die in Frage stehenden Arbeiten mit großer Genauigkeit durchführen. Allerdings ist ihr Aufwand verhältnismäßig groß, und die mechanischen Mittel, mit denen die Pendelbewegung des Fräsers erreicht wird, sind so umfangreich, daß von einer raumsparenden Bauweise nicht mehr gesprochen werden kann.There are special slot milling machines known that the in question Carry out work with great accuracy. However, the effort involved is proportionate great, and the mechanical means by which the pendulum motion of the router is achieved are so extensive that there is no longer any talk of a space-saving design can be.

Auf der anderen Seite besteht ein Bedürfnis nach einer einfachen kleinen Vorrichtung, die beispielsweise in Kombination mit einer vorhandenen Werkzeugmaschine das Nütenfräsen mit der gewünschten Genauigkeit gestattet.On the other hand, there is a need for a simple little one Device that can be used, for example, in combination with an existing machine tool the Groove milling permitted with the desired accuracy.

Hier knüpft die Erfindung an und schlägt eine im Aufbau sehr einfache und vor allen Dingen kleine Einrichtung vor, die beispielsweise als Zusatzgesät für eine vorhandene Werkzeugmaschine, z.B. Drehbank, benutzt werden kann und die neben üblichen Fräsarbeiten mit walzenförmigem oder Finger-Fräser auch zum Pendelfräsen für Nuten oder Schlitze geeignet ist.This is where the invention ties in and proposes a structure that is very simple and above all small facilities, for example as additional seeds can be used for an existing machine tool, e.g. lathe, and the In addition to the usual milling work with cylindrical or finger milling cutters, also for pendulum milling is suitable for grooves or slots.

Das wesentliche- Merkmal einer Fräseinrichtung nach der Erfindung, die vorzugsweise zum Fräsen von Schlitzen oder Nuten vorgesehen ist, besteht darin, daß der Pendeltrieb von dem dem Werkzeug abgewendeten Ende der Fresspindel abgeleitet ist und über eine zweifache'Exzenteränordnung der vorgenannten Fresspindel eine Pendelbewegung wählbarer Größe aufzwingt.The essential feature of a milling device according to the invention, which is preferably intended for milling slots or grooves, consists in that the pendulum drive is derived from the end of the milling spindle facing away from the tool is and about a two-fold 'eccentric order of the aforementioned feeding spindle Forcing a pendulum movement of a selectable size.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß der Pendeltrieb hinter der hinteren Lagerung (bezogen auf das Werkstück) der Fresspindel abgeleitet ist und vor dieser Lagerung die Fresspindel beeinflußt, derart, daß ein von dem freien Ende der Fresspindel abgetriebener Exzenter eine Schwingwelle in hin- und hergehende Bewegung versetzt, deren anderes'Ende über einen Schwinghebel einen mit einer exzentrischen Führungshülse verbundenen Arm bewegt, der diese Hülse hin- und hergehend verdreht.Another feature of the device according to the invention is that the pendulum drive behind the rear bearing (based on the workpiece) of the Feed spindle is derived and affects the feed spindle before this storage, in such a way, that an eccentric driven off the free end of the milling spindle is an oscillating shaft set in reciprocating motion, the other end of which is controlled by a rocker arm an arm connected to an eccentric guide sleeve moves this sleeve twisted back and forth.

Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist das den Schwinghebel mit dem Arm der .Führungshülse verbindende Element, z- B. eine Rolle, ein Gleitstein od. dgl., mit Bezug auf die Drehachse der Schwingachse radial, verlegerbar, so d@aß die gleichbleibende hin- und hergehende Drehbewegung der Schwingachse in einem wählbaren Verhältnis von Null bis zu einem Maximalwert auf die Führungshülse übertragbar ist.According to a further characteristic of the invention, that is the rocker arm element connecting with the arm of the guide sleeve, e.g. a roller, a sliding block or the like, radially with respect to the axis of rotation of the oscillation axis, relocatable, so d @ aß the constant reciprocating rotary movement of the oscillating axis in a selectable Ratio from zero to a maximum value can be transferred to the guide sleeve.

Weitere Kennzeichen und Merkmale der erfindungsgemäßen Einrichtung sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich, in der eine bevorzugte Ausführungsform der Fräseinrichtung nach der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert ist.Further characteristics and features of the device according to the invention are apparent from the description below, in which a preferred embodiment the milling device according to the invention explained in more detail with reference to the drawing is.

Fig. i ist eine Aufsicht von oben auf die geschnittene Einrichtung; Fig.2 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht; Fig.3 veranschaulicht das Gerät in teilweise geschnittener Ansicht nach der Linie III-III der Fig. 1; .Fig. I is a top plan view of the cutout device; Fig. 2 is a partially sectioned side view; Fig.3 illustrates the device in a partially sectioned view along the line III-III of FIG. 1; .

Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.FIG. 4 is a section along the line IV-IV of FIG. 3.

Auf einem Gehäuse 1 ist ein Antriebsmotor 2 beispielsweise mittels Flansch 3 befestigt, dessen Welle q. im Innern des Gehäuses den abtreibenden Konus 5 eines Reibgetriebes trägt. Der andere Teil des Reibgetriebes ist ein offener Kegel 6. Die Verbindung beider Teile erfolgt durch einen Reibring 7, der in einem Bügel 8 in nicht näher dargestellter Weise zwecks stufenloser Regelung auf der Mantelfläche der beiden Kegel 6 und 5 verschiebbar ist. Der Kegel 6 ist auf einer Welle 9 aufgekeilt, die an ihrem anderen Ende ein Zaunrad 1o trägt, welches mit einem Zahnrad 11 auf dem freien Ende der.Frässpindel 13 kämmt. Diese Fresspindel 13 trägt in bekannter Weise an ihrem aus der Vorrichtung herausragenden Ende eine Werkzeugaufnahme 14.A drive motor 2 is on a housing 1, for example by means of Flange 3 fixed, the shaft of which q. the driving cone inside the housing 5 carries a friction gear. The other part of the friction gear is an open cone 6. The two parts are connected by a friction ring 7 in a bracket 8 in a manner not shown for the purpose of stepless regulation on the lateral surface of the two cones 6 and 5 is displaceable. The cone 6 is keyed on a shaft 9, which carries a fence wheel 1o at its other end, which with a gear 11 on the free end of the milling spindle 13 combs. This feeding spindle 13 carries in known A tool holder 14 is provided at its end protruding from the device.

Das hintre Ende der Fresspindel (bezogen auf das Werkzeug) trägt ein Ritzel 15; welches mit einem innen verzahnten Rad 16 kämmt. Dieses Zahnrad 16 ist einstückig mit einem Exzenter 17 verbunden, der zusammen mit dem darin angearbeiteten Zahnkranz 15" mit einem'Doppelkugellager 18 auf der Nabe 6" des Reibkegels'-6 - und zwar unabhängig von diesem - umläuft. Damit stets ein ausreichender Andruck des Reibkegels 6 gegen den Reibkegel 5 vorhanden ist, ist innerhalb des Zahnkranzes 15" eine Mehrzahl von Federn 18" eingeschaltet, die sich gegen einen gehäusefesten Teil abstützen und die den Kegel 6 stets fest gegen den Gegenkegels pressen. ' Der Exzenter 17 wird, wie auf der Seitenansicht nach Fig. 2 ersichtlich, von einer Gabel 19 umfaßt, welche auf einer Schwingwelle 2o festgelegt ist. Diese Schwingwelle 2o durchtritt das Gehäuse 1 nach außen und trägt dort einen Schwinghebel 21, in welchem ein Gleitstein 22 mit Bezug auf die Schwingwelle 2o -radial verschiebbar ist. Die Verschiebung dieses Gleitsteines 22 erfolgt mittels einer Spindel 23, die von einem Vierkant 24 aus zu betätigen ist. Mit anderen Worten wird bei Drehung der Spindel 24 in dem einen oder anderen Sinn der Gleitstein 22 auf einen mehr oder minder großen Abstand zu der Längsachse der Schwingwelle 2o verschoben. In der Ausgangsstellung -oder Nullstellung - liegt der Gleitstein in Verlängerung dieser Achse. Der Gleitstein 22 ist mit einem Zapfen 25 versehen, welcher eine Rolle 26 trägt, die mittels einer Mutter 27 festgelegt ist. Diese Rolle gleitet in den Längsschlitz 28 eines Armes 29, der einstückig mit der exzentrischen Führungshülse 30 mit der Fresspindel 13 verbunden wird. Die Führungshülse 30 ist ersichtlich mit einer exzentrisch liegenden Längsbohrung versehen und nimmt in ihren Endteilen Kugellager 31, 32 zur Führung der Fresspindel 13 auf. Beim Verdrehen dieser exzentrischen Führungshülse um einen gewissen Winkelbetrag wird die Längsachse der Fresspindel 13 gleichfalls um ein gewisses Maß verlagert, so daß unabhängig von dem Umlauf des Fräsers und einer gegebenen Vorschubbewegung eine Pendelung des Werkzeuges erreicht wird, welche in der Aufsicht nach Fig. 1 senkrecht zu der Ebene der Zeichnung verläuft.The rear end of the milling spindle (based on the tool) carries a pinion 15; which meshes with an internally toothed wheel 16. This gear 16 is integrally connected to an eccentric 17 which, together with the gear rim 15 ″ incorporated therein, rotates with a double ball bearing 18 on the hub 6 ″ of the friction cone 6 - independently of it. So that there is always sufficient pressure of the friction cone 6 against the friction cone 5, a plurality of springs 18 "are switched on within the ring gear 15", which are supported against a part fixed to the housing and which always press the cone 6 firmly against the counter-cone. As can be seen in the side view of FIG. 2, the eccentric 17 is encompassed by a fork 19 which is fixed on an oscillating shaft 2o. This oscillating shaft 2o passes through the housing 1 to the outside and there carries a rocking lever 21 in which a sliding block 22 is radially displaceable with respect to the oscillating shaft 2o. This sliding block 22 is displaced by means of a spindle 23 which can be actuated from a square 24. In other words, when the spindle 24 is rotated, the sliding block 22 is displaced in one sense or the other to a greater or lesser distance from the longitudinal axis of the oscillating shaft 2o. In the starting position - or the zero position - the sliding block is an extension of this axis. The sliding block 22 is provided with a pin 25 which carries a roller 26 which is fixed by means of a nut 27. This roller slides into the longitudinal slot 28 of an arm 29 which is integrally connected to the eccentric guide sleeve 30 with the feeding spindle 13. The guide sleeve 30 is clearly provided with an eccentrically located longitudinal bore and in its end parts receives ball bearings 31, 32 for guiding the feeding spindle 13. When this eccentric guide sleeve is rotated by a certain angular amount, the longitudinal axis of the milling spindle 13 is also shifted by a certain amount, so that regardless of the rotation of the cutter and a given feed movement, a pendulum of the tool is achieved, which in the plan view of FIG runs to the plane of the drawing.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist folgende: Die erfindungsgemäße FräscInrichtung ist beispielsweise von einer Fräsbank mittels der Befestigungsplatte 33 auf einem Drehbanksupport. derart -befestigt, daß die Spannschraube auf der Stählhalterplatte -das Langloch 34 durchtritt.The operation of the device according to the invention is as follows: The Milling device according to the invention is, for example, from a milling bench by means of the Mounting plate 33 on a lathe support. -fastened in such a way that the clamping screw The elongated hole 34 passes through on the steel holder plate.

Dabei ist das Gehäuse 1 dem Bedienungsmann zugewandt; während die Wet2kzeugaufnahme 14 mit dem nicht näher dargestellten Fräswerkzeug auf Spitzenhöhe eingestellt ist.The housing 1 faces the operator; while the Wet tool holder 14 with the milling tool not shown in detail is set to tip height.

Bei Einschalten des Antriebsmotors :2 wird über Welle 4, Reibkegel 5 und Reibring 7 der andere Kegel 6 des Reibgetriebes mit einer solchen Drehzahl angetrieben, die von der jeweiligen Stellung des Ringes 5 abhängt. Bekannterweise ist dieDrehzahl durch Verschieben des Bügels 8 stufenlos regelbar. Mit dem Kegel 6 läuft die Buchse 6" um, welche über den eingezeichneten Keil in die Welle g in Umlauf gesetzt wird.When the drive motor is switched on: 2 is via shaft 4, friction cone 5 and friction ring 7 of the other cone 6 of the friction gear with such a speed driven, which depends on the respective position of the ring 5. Well known the speed is infinitely variable by moving the bracket 8. With the cone 6 runs around the bushing 6 ″, which is inserted into the shaft g in Circulation is set.

Über die Ritze] io, i i wird somit die Frässpindel 13 und damit das Werkzeug in Umlauf gesetzt.The milling spindle 13 and thus the Tool set in circulation.

Nach Einstellen der gesamten Vorrichtung in bezug auf das Werkstück, d. h. durch Verschieben der Fräseinrichtung vermittels der Betätigungseinrichtung für den Support, kann sodann der Fräsvorgang beginnen, wobei die Einrichtung durch den Support mit der eingestellten Vorschubgeschwindigkeit gegenüber dem Werkstück bewegt wird.After adjusting the entire device in relation to the workpiece, d. H. by moving the milling device by means of the actuating device for the support, the milling process can then begin, with the facility through the support with the set feed rate in relation to the workpiece is moved.

Wie beschrieben, ist zur Ableitung des Pendeltriebes auf dem hinteren, dem Werkzeug abgewandten Ende der Frässpindel ein Ritze] 15 aufgesetzt, welches mit einem Innenzahnkranz 16 kämmt. Dieser Zahnkranz 16 ist einstückig mit einem Exzenter 17 verbunden, der von der Gabel i9 umfaßt wird. Entsprechend dem gewählten Untersetzungsverhältnis zwischen den Elementen 15 und 16 macht also die Exzenterscheibe 17 beispielsweise jeweils i Umdrehung pro 4. oder 5 Umdrehungen der Frässpindel. Die Exzenterscheibe setzt die Gabel ig in hin- und hergehende Bewegung, wodurch die Schwingwelle 20 zu wechselnden Drehbewegungen um einen solchen Winkelbetrag gezwungen wird, der durch die Exzentrizität der Exzenterscheibe bestimmt wird.As described, to derive the pendulum drive on the rear, the end of the milling spindle facing away from the tool a crack] 15 is placed, which meshes with an internal ring gear 16. This ring gear 16 is integral with a Eccentric 17 connected, which is encompassed by the fork i9. According to the chosen Reduction ratio between the elements 15 and 16 thus makes the eccentric disc 17, for example, i turn per 4th or 5 revolutions of the milling spindle. The eccentric disk sets the fork ig in a reciprocating motion, whereby the oscillating shaft 20 to alternating rotational movements by such an angular amount is forced, which is determined by the eccentricity of the eccentric disk.

Mit der Schwingwelle 20 wird an dem aus dem Gehäuse i herausragenden Ende der Schwinghebel 1 um die gleichen Winkelbeträge hin- und herbewegt. Je nach der Stellung des Gleitsteines, d. h. in Abhängigkeit von seinem Abstand zu der Drehachse der Schwingwelle 2o, wird nun über die Rolle 26 der Arm 29 der Führungshülse 3o hin-und herbewegt, so daß durch dessen Drehbewegung auf Grund der exzentrisch liegenden - Führungsbohrung für die Frässpindel 13 die Frässpindelachse hin- und hergehend verlagert wird, so daß (las Werkzeug eine Pendelbewegung senkrecht zu der Vorschubrichtung ausübt.With the oscillating shaft 20 is on the protruding from the housing i The end of the rocker arm 1 is moved back and forth by the same angular amounts. Depending on the position of the sliding block, d. H. depending on its distance from the axis of rotation of the oscillating shaft 2o, the arm 29 of the guide sleeve 3o is now via the roller 26 moved back and forth, so that by its rotational movement due to the eccentric lying - Guide hole for the milling spindle 13 going back and forth along the milling spindle axis is shifted so that (read the tool a pendulum movement perpendicular to the feed direction exercises.

Das Maß der Pendelbewegung ist in einfacher Weise dadurch veränderbar, daß der Gleitstein 22, der mit der Rolle 26 vereinigt ist, auf einen gelvünschten Abstand zu der Schwingwellenachse 2o verlagert wird, d. h. von Null bis zu einem Höchstwert, der durch die Länge des Schlitzes 28 des Armes 29 der Führungshülse 3o begrenzt wird, um die genaue Nutenbreite zu erreichen. Wenn beioielsweise der Gleitstein genau in Verlängerung der Achse der Schwingwelle 20 steht, so entspricht dies der Nullstellung, und es wird keinerlei Bewegung auf die - Führungshülse übertragen. Bei dieser Stellung der Vorrichtung können übliche Fräsarbeiten, beispielsweise das Vorfräsen eines Schlitzes oder einer Nut, vorgenommen werden. Nach Ermitteln der Schlitz- oder Nutbreite wird sodann der Gleitstein 22 durch Verdrehen der Spindel 24 auf den gewünschten Abstand zu der Schwingwelle 2o gebracht. Zum Zweck einer genauen Einstellung kann eine Teilung an dem Schwinghebel 21 vorgesehen werden, gegenüber der die genaue Stellung des Gleitsteines ablesbar ist. Je nach Größe dieses Abstandes wird dann, wie vorerwähnt, die Schwingbewegung von der Welle 2o, die immer konstant ist, in einem gewünschten Verhältnis auf den Arm 29 und damit auf die Führungshülse 30 übertragen. Durch das entsprechende Maß der Verdrehung der Führungshülse wird dann die Amplitude der Pendelbewegung des Werkzeuges festgelegt, so daß äußerst genau bemessene Schlitz- oder Nutbreiten gefräst werden können.The extent of the pendulum movement can be changed in a simple manner in that the sliding block 22, which is combined with the roller 26, is displaced to a desired distance from the oscillating shaft axis 2o, i.e. from zero to a maximum value which is determined by the length of the slot 28 of the arm 29 of the guide sleeve 3o is limited in order to achieve the exact groove width. If the sliding block is exactly in the extension of the axis of the oscillating shaft 20, this corresponds to the zero position, and no movement whatsoever is transmitted to the guide sleeve. In this position of the device, the usual milling work, for example pre-milling a slot or a groove, can be carried out. After determining the slot or groove width, the sliding block 22 is then brought to the desired distance from the oscillating shaft 2o by turning the spindle 24. For the purpose of a precise setting, a division can be provided on the rocking lever 21, with respect to which the exact position of the sliding block can be read. Depending on the size of this distance, as mentioned above, the oscillating movement of the shaft 2o, which is always constant, is transmitted in a desired ratio to the arm 29 and thus to the guide sleeve 30. The amplitude of the pendulum movement of the tool is then determined by the corresponding amount of rotation of the guide sleeve, so that extremely precisely dimensioned slot or groove widths can be milled.

Wenn in der Beschreibung die Fräseinrichtung nach der Erfindung als eine Baueinheit dargestellt und beschrieben wurde, die in Verbindung mit normalen Werkzeugmaschinen arbeitet, so soll doch nicht unerwähnt bleiben, daß es sich ohne weiteres verwirklichen läßt, die Einrichtung als selbständige Maschine zu bauen und mit einem Werktisch oder einer sonstigen Aufnahme für ein Werkstück zu vereinigen, so daß mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine selbständige Nuten- und Schlitzfräsmaschine entsteht.If in the description of the milling device according to the invention as an assembly was shown and described, which in connection with normal Machine tools work, so it should not go unmentioned that it works without can further realize to build the device as an independent machine and to unite with a workbench or other receptacle for a workpiece, so that with relatively simple means an independent groove and slot milling machine arises.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Milling device, in particular for milling slots or grooves, in which the cylindrical or finger milling cutter in addition to the rotation and the feed executes a pendulum movement perpendicular to the feed, thereby characterized in that an eccentric driven off the free end of the milling spindle (13) (17) an oscillating shaft, (2o) set in reciprocating rotation, the other End via a rocker arm (2i) 'one with an eccentric guide sleeve (30) connected arm (2q.) moves, which rotates this sleeve back and forth.

2. Milling device according to claim i, characterized in that the rocker arm (? i) with the arm (29) the guide sleeve (30) connecting element, for. B. a, role (26), with reference is radially displaceable on the axis of rotation of the oscillating shaft (2o).

3. Milling device according to claim 2, characterized in that the roller (26) with one in the swing arm mounted sliding block (22) is combined, which by means of a spindle (23) in the swing arm is displaceable and adjustable with respect to a division.