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Fräsmaschine
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Fräsmaschine zur Herstellung von
insbesondere Bandsägen, Zahnstangen oder dergleichen, mit einem Aufspanntisch, einem
auf einer im Randbereich des Aufspanntisches und etwa senkrecht zu diesem verlaufenden
Schiene verschiebbaren Schlitten und mit einem oder mehrerenauf diesem angeordneten,etwa
parallel zum Aufspanntisch verschiebbaren Spindelschlitten, der jeweils mit einem
oder mehreren Fräsapindeln ausgerüstet ist.
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Fräsmaschinen sind allgemein bekannt und dienen der spanenden Bearbeitung
eines Werkstückes mit Hilfe einer oder mehrerer um ihre Längsachse rotierender Fräser.
Je nach Bauart der Maschine ist die Frässpindel in Abhängigkeit von der Form, der
Lage und der Größe der zu fräsen den Flächen waagerecht oder senkrecht angeordnet,
während das Werkstück mit Hilfe eines Aufspanntisches festgehalten wird. Die beim
Spanen erforderliche Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück läßt sich beispielsweise
dadurch erreichen, daß der oder die Frässpindeln in gegebenenfalls mehreren Spindelschlitten
sitzen, die verschoben und in die für die Fräsarbeiten richtige Lage gebracht werden
können.
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Dies wird häufig dadurch realisiert, daß der Spindelschlitten seinerseits
auf einem weiteren Schlitten imwesentlichen parallel zum Aufspanntisch
verschiebbar
angeordnet ist und der Schlitten wiederum auf einer Schiene bewegbar ist, die etwa
senkrecht zum Aufspanntisch verläuft, so daß durch Bewegung des Schlittens der Abstand
zwischen Aufspanntisch und Spindelschlitten veränderbar ist.
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Zur Erreichung einer guten Zugänglichkeit und für ein ungehindertes
Ein- und Ausspannen des Werkstückes ist die Schiene im Randbereich des Aufspanntisches
befestigt. Bei derartigen Fräsmaschinen hat sich in der Praxis als nachteilig herausgestellt,
daß die Maßhaltigkeit sowie das Fräsbild den Erwartungen nicht vollauf gerecht werden
konnte. Darüberhinaus besteht ein ständiges Bedürfnis nach einer Verbesserung der
Maschinenleistung.
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Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, die Fräsmaschine
der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß eine Erhöhung der Fräsleistung
bei gleichzeitiger Verbesserung von Präzision und Fräsbild erhalten wird.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß ein die aus
Aufspanntisch, Schiene und Schlitten gebildeten Schenkel am offenen Ende verschließender
Träger angeordnet ist, mit einer zwischen diesem und dem Schlitten und/oder Aufspanntisch
bestehenden lösbaren Vßrbindung. Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag ergänzt der
Träger Aufspanntisch, Schiene und Schlitten zu einem geschlossenen portalförmigen
Rahmen, in dem weiterhin der Spindelschlitten während der Bearbeitung des Werkstückes
verschiebbar bleibt. Es ist das Verdienst der Erfindung erkannt zu haben, daß während
des Fräsvor-ganges
durch die auftretenden Kräfte sich sowohl der
mit dem Werkstück versehene Aufspanntisch, als auch der Schlitten vor allem im Bereich
ihres freien Endes (das ist das jeweils der Schiene gegenüberliegende Ende, auf
das erfindungsgemäß der Träger zu befestigen ist) relativ gegeneinander bewegen
und dadurch im wesentlichen die Verschlechterung der Fräsleistung, der Arbeitsgenauigkeit
und des Fräsbildes verursachen Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Art der Verbindung
läßt derartige Bewegungen nicht mehr zu, ohne dabei die für den Fräsvorgang erforderliche
Beweglichkeit des Spindelschlittens parallel zum Aufspanntisch zu beeinträchtigen.
Durch die Befestigung des erfindungsgemäßen Trägers wird die Bewegung senkrecht
zum Aufspanntisch, die durch Verschieben des Schlittens auf der Schiene vorgenommen
wird, unmöglich gemacht. Aus diesem Grunde muß die Verbindung zwischen dem Träger
und dem Schlitten und/oder dem Aufspanntisch lösbar sein, damit die Bewegung in
dieser Richtung, beispielsweise beim Einbringen oder Herausnehmen desWerkstückes
in bzw. aus der Fräsmaschine, durchführbar wird.
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Funktion und Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Fräsmaschine ist wie
folgt: Als erstes wird das zu bearbeitende Werkstück in die Fräsmaschine eingebracht
und auf dem Aufspanntisch in üblicher Weise befestigt. Dann bewegt sich der Schlitten
und mit ihm der daraufsitzende Spindelschlitten solange senkrecht zum Aufspanntisch,
bis der Abstand der Frässpindel vom Werkstück den gewünschten Wert annimmt. Dann
wird der Träger mit dem Schlitten und/oder dem Aufspanntisch verbunden. Dieser Arbeitsschritt
ist der einzige,
der zusätzlich bei der erfindungsgemäßen Fräsmaschine
vorgenommen werden muß. Dann beginnt, wieder in bekannter Weise, die spanende Bearbeitung
des Werkstückes durch Verschieben des Spindelschlittens parallel zum Aufspanntisch.
Nach Beendigung der Arbeit oder bei einer erforderlichen Änderung des Abstandes
Frässpindel -Werkstück ist die Verbindung des Trägers zu lösen, damit der Schlitten
auf seine etwa senkrecht zum Aufspanntisch verlaufenden Schiene bewegt werden kann.
Er erlangt somit seine voll Bewegungsfreiheit zurück.
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In einer weiteren Ausführungsform wird eine starre Verbindung zwischen
Träger und Schlitten vorgeschlagen. In diesem Fall besteht die lösbare Verbindung
nur noch zwischen Träger und Aufspanntisch. Für die Funktionsfähigkeit reicht es
grundsätzlich aus und für einen kostengünstigen Aufbau ist es empfehlenswert, nur
eine der Verbindungsstellen des Trägers lösbar auszugestalten.
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In einer anderen Ausführungsform verläuft der Träger waagerecht. Dann
bilden Aufspanntisch, Schiene und Schlitten ein nach oben offenes "U", so daß in
vorteilhafter Weise der Träger auf dieSchenkel aufgelegt werden kann und dort alleine
durch Einwirkung der Schwerkraft und ohne zusätzliche Befestigungsmittel liegen
bleibt. Bei einer anderen Position müßte der Träger durch zusätzliche Maßnahmen
gegen Verrutschen gesichert werden.
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Die Merkmale gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6 betreffen Vorschläge
zur Ausgestaltung der lösbaren
Verbindung. So läßt sich ein besonders
rasches Festlegen und Lösen des Trägers durch Verwendung einer Klemmvorrichtung
erreichen. Im Rahmen der Erfindung steht es dabei grundsätzlich frei, ob diese hydraulisch
oder pneumatisch oder elektrisch oder magnetisch betätigt wird. Neben weiteren denkbaren
Möglichkeiten kann die Klemmvorrichtung ein den Träger umgreifendes in Längsrichtung
verschiebbares U-Profil sein. Nach Art einer Schlaufe wird auf der Außenseite von
Aufspanntisch und/oder Schlitten das U-Profil angebracht, wobei es -vom Träger durchgriffen
wird. Bewegt es sich in Längsrichtung auf den Träger zu, so wird dieser festgelegt
und bei einer Verschiebung in die entgegengesetzte Richtung dementsprechend freigegeben,
so daß er innerhalb des U-Profils verschiebbar wird.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Sie zeigt eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen
Fräsmaschine.
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Der an sich bekannte Teil der gezeigten Fräsmaschine besteht aus einem
Aufspanntisch 1, auf dessen linker vertikaler Oberfläche 2 ein Werkstück 3 befestigt
ist. Der Aufspanntisch 1 ruht mit seinem unteren, stirnseitigen Ende auf einem horizontalen
Gestell 4, auf dessen Oberfläche nach links zu, etwa senkrecht zum Aufspanntisch
1 verlaufend und an diesen angrenzend eineSchiene 5 angebracht ist. Auf dieser ist
ein Schlitten 6 verschiebbar, an dessen dem Aufspanntisch 1 zuge-
wandten
Seite ein Spindelschlitten 7 ebenfalls, jedoch in vertikaler Richtung, verschiebbar
befestigt ist. Dieser trägt eine Frässpindel 8, welche die eigentliche spanende
Bearbeitung des Werkstückes 3 vornimmt. Durch die Verschieblichkeit des Schlittens
6 in horizontaler Richtung und die des Spindelschlittens 7 in vertikaler Richtung
ist die Frässpindel 8 nach Art eines kartesischen Koordinatensystems in jede beliebige
Postition bringbar. Die soeben beschriebene Fräsmaschine ist in ihrem grundsätzlichen
Aufbau aus dem Stande der Technik bereits bekannt.
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Während des Arbeitsprozesses greift die Frässpindel 8 in das Werkstück
3 ein, wodurch Kräfte entstehen, die auf Schlitten 6 und den Aufspanntischleinwirken,
so daß insbesondere an deren oberen, freien Enden sich diese relativ zueinander
bewegen und in Schwingungen versetzt werden. Die Erfindung hat erkannt, daß hierdurch
Fräsleistung, Maßhaltigkeit und Fräsbild eine wesentliche Verschlechterung erfahren
und sie schlägt als Abhilfe die Anbringung eines Trägers 9 vor, der die aus Schlitten
6, Schiene 5 und Aufspanntisch 1 gebildeten Schenkel am offenen Ende verschließt.
Dadurch entsteht ein in sich geschlossener, stabiler Rahmen. Im gezeigten Beispiel
ist der Träger 9 mit dem Schlitten 6 starr und an seinem anderen Ende mit dem Aufspanntischllösbar
verbunden. Hierzu weist dieser an seiner Oberseite eine Klemmvorrichtung 10 auf,
die von Träger 9 durchgriffen wird. Diese ist deshalb lösbar, weil die Klemmvorrichtung
10 an ihrer Oberseite einen bewegbaren Backen 11 aufweist, der bei Verschiebung
auf den Träger 9 zu an diesen anzuliegen kommt und ihn hierdurch festlegt.
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Bei Bewegung in die entgegengesetzte Richtung wird der Träger 9 freigegeben,
so daß er in Längsrichtung verschoben werden kann.
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In Betriebszustand ist jetzt der Träger 9 beidseitig festgelegt, so
daß bei einer Bearbeitung des Werkstückes 3 mit Hilfe der Frässpindel 8 die Relativbewegungen
zwischen Schlitten 6 und Aufspanntisch 1 erheblich reduziert oder sogar völlig eliminiert
werden. Die vornehmlichen Folgen sind eine Erhöhung der Maschinenleistung und eine
Verbesserung der Qualität der Endprodukte.
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