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Auf Drehmaschinen bearbeitete Werkstücke, insbesondere Wellen, weisen
häufig Nuten, insbesondere Paßfedernuten, auf, die sich auf Drehmaschinen mit rotierenden
Werkzeugen herstellen lassen. Dabei macht sich nachteilig bemerkbar, daß sich die
Werkzeugträger von Drehmaschinen nur in zwei Richtungen bewegen lassen, nämlich
in Richtung der sogenannten Z-Achse (parallel zur Richtung der Drehachse der das
Werkstück haltenden Hauptspindel) und in Richtung der sogenannten X-Achse (in einer
bezüglich der Hauptspindel-Drehachse radialen Richtung). Verläuft die Nutlängsrichtung
parallel zu der einen und die Nuttiefe in Richtung der anderen Achse, so ist die
Breite der Nut gleich dem Durchmesser der von der Schneide des rotierenden Werkzeugs
beschriebenen Bahn. Bei Paßfedernuten verläuft die -Nutlängsrichtung parallel zur
Z-Achse, während durch die Einstellung des Werkzeugs in Richtung der X-Achse die
Nuttiefe bestimmt wird. Bei einer
an der Stirnseite eines Werkstücks
erzeugten Nut ist es gerade umgekehrt. Damit die beiden Nutseitenwände nach dem
Schruppen der Nut mittels eines Fräsers geschlichten das heißt, feinbearbeitet,
werden können, müßte sich der Fräser senkrecht zur X- und zur Z-Achse, das heißt,
in Richtung der sogenannten Y-Achse, bewegen lassen, was, wie bereits vorstehend
erwähnt wurde, bei den meisten Drehmaschinen aus Kostengründen nicht der Fall ist.
Für das Schlichten der beiden Nutseitenwände würde eine geringe Beweglichkeit des
rotierenden Werkzeugs in Richtung der Y-Achse genügen, ebenso für die Eröffnung
der Möglichkeit, die Nut etwas größer als den Fräserdurchmesser machen zu können.
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Drehmaschinen, bei denen sich die Hauptspindel und ein Werkzeugträger
in Richtung der Y-Achse relativ zueinander verschieben lassen, sind verhältnismäßig
teuer und lassen einen Reitstock und damit die Bearbeitung wellenförmiger Teile
nicht zu, da bei diesen Maschinen die Hauptspindel in Richtung der Y-Achse verschiebbar
gehalten wird.
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Die Erfindung betrifft nun eine Fräseinrichtung mit einem eine Fräserspindel
aufweisenden Werkzeughalter zum Einsetzen in eine Aufnahme eines Werkzeugträgers
einer Drehmaschine, welche einen den Werkzeugträger tragenden und parallel sowie
in einer ersten radialen Richtung senkrecht zur Drehachse einer Hauptspindel der
Drehmaschine verschiebbaren Schlitten eines Kreuzschlittensystems und im Werkzeugträger
einen Antrieb für die in eine der Bewegungsrichtungen des Schlittens ausrichtbare
Fräserspindel aufweist, wobei der Werkzeughalter ein die Fräserspindel lagerndes
Kopfteil, das an einem am Werkzeugträger befestigbaren Basisteil des Werkzeughalters
in einer zur ersten radialen Richtung senkrechten zweiten radialen Richtung verstellbar
gehalten ist, sowie ein Stellelement und ein dieses mit dem Kopfteil verbindendes
Getriebe zur Einstellung des Kopfteils bezüglich des Basisteils besitzt.
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Bei einer bekannten derartigen Fräseinrichtung (DE-GM 83 18 316)
ist die Fräserspindel, deren Achse parallel zur Hauptspindelachse verläuft, in einem
Kopfteil gelagert, das kreisbogenförmige, zur Achse einer im Basisteil gelagerten
Ritzelwelle konzentrische Schlitze aufweist, die von Spannschrauben durchgriffen
werden, um das Kopfteil gegenüber dem Basisteil festzulegen.
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Bei gelockerten Spannschrauben läßt sich das Kopfteil um die Achse
der Ritzelwelle gegenüber dem Basisteil verschwenken, u. z. mittels eines Stellgetriebes,
bestehend aus einer Stellspindel und einer Stellmutter, um den Abstand der Fräserspindelachse
von der Hauptspindelachse fest einstellen zu können. Dieser Stand der Technik lehrt,
die Fräserspindelachse für den Fertigungsprozeß auf einen festen Abstand von der
Hauptspindelachse einzustellen, indem zunächst die Befestigungsschrauben gelockert,
dann das Kopfteil um die Achse der Ritzelwelle geschwenkt und schließlich die genannten
Schrauben wieder festgezogen werden. Das erwähnte Stellgetriebe dient der Feineinstellung
des Achsabstands.
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Eine andere bekannte Fräseinrichtung für Drehmaschinen (DD-PS 75
006) sieht einen Sternrevolver mit zur Hauptspindelachse senkrechter Schaltachse
vor, in den ein Werkzeughalter einsetzbar ist, welcher eine in X-Richtung orientierte
und in dieser Richtung verschiebbare Fräserspindel aufnimmt. Die Verschiebung der
Fräserspindel in Z-Richtung erfolgt durch Verschieben des gesamten Sternrevolvers
mit Hilfe einer Revol-
verschlittenkurve, die radiale Zustellung der Fräserspindel
in X-Richtung erfolgt durch Verschieben eines Seiten- oder Querschlittens mittels
einer Seitenschlittenkurve in derselben Richtung - X-Richtung -, in der auch der
Fräser zugestellt wird. Bei dieser bekannten Fräseinrichtung handelt es sich also
um ein sogenanntes Verschiebewerkzeug, welches, wie im Stand der Technik üblich,
immer in X-Richtung zugestellt wird.
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Schließlich sind als Werkzeughalter gestaltete Fräseinrichtungen
für Drehmaschinen bekannt (z. B. DE-OS 3244 084), welche innerhalb des Werkzeughalters
einen eigenen, NC-gesteuerten Antrieb mit einem Schrittmotor für eine Verschiebung
einer Fräserspindel in Richtung der Y-Achse besitzen. Diese Fräseinrichtungen sind
nicht nur teuer, sondern sie benötigen viel Platz, und außerdem bereiten die Zuführung
von Energie sowie der Anschluß an die Steuerung Schwierigkeiten, da durch den Werkzeughalter,
auf dem die Fräseinrichtung montiert wird, auch noch der Antrieb für die Fräserspindel
geführt werden muß.
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Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, für sogenannte
4-Achsen-Drehmaschinen ohne die Möglichkeit einer Bewegung des Werkstücks oder einer
Werkzeugspindel in Richtung der Y-Achse eine Nuten-Fräseinrichtung zu schaffen,
die sich verhältnismäßig billig und platzsparend verwirklichen und auch nachrüsten
läßt, jedoch die Möglichkeit eröffnet, die Fräserspindel auch während des Fertigungsprozesses
in Richtung der Y-Achse zu verschieben, d. h. zuzustellen.
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Ausgehend von einer Fräseinrichtung der vorstehend erwähnten Gattung
läßt sich diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch lösen, daß zum Fräsen von Nuten
auf einer ein zweites Kreuzschlittensystem mit einem zweiten, parallel zur Hauptspindel-Drehachse
sowie in der ersten radialen Richtung verschiebbaren Werkzeugträger aufweisenden
Drehmaschine das Kopfteil der Fräseinrichtung an deren Basisteil in der zweiten
radialen Richtung verschiebbar geführt und das Stellelement in Richtung der Fräserspindelachse
beweglich ist, daß ferner das Stellelement über ein eine Bewegung des Stellelements
in Richtung der Fräserspindelachse in eine Bewegung des Kopfteils in der zweiten
radialen Richtung umsetzendes Getriebe mit dem Kopfteil verbunden ist und daß eine
mit dem Stellelement koppelbare Kupplungsvorrichtung vorgesehen ist, welche ein
mit einem in Richtung der Fräserspindelachse beweglichen Schlitten des zweiten Kreuzschlittensystems
verbindbares Kupplungselement aufweist.
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Wenn vorstehend und im folgenden von Bewegungen in Richtung der Hauptspindel-Drehachse
sowie einer ersten und einer zweiten hierzu radialen Richtung die Rede ist, so sind
hierunter auch Bewegungen parallel zu diesen Richtungen zu verstehen. Außerdem ist
unter der Richtung der Fräserspindelachse stets die Richtung der in einer der Bewegungsrichtungen
der Kreuzschlittensysteme und insbesondere in der ersten radialen Richtung ausgerichteten
Fräserspindelachse zu verstehen.
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Schließlich kann das Kopfteil des Werkzeughalters unmittelbar oder
mittelbar an dessen Basisteil gehalten sein, ebenso wie das Kupplungselement über
die Kupplungsvorrichtung unmittelbar oder mittelbar mit dem Stellelement gekuppelt
und das Kupplungselement unmittelbar oder mittelbar mit dem in Richtung der Fräserspindelachse
beweglichen Schlitten des zweiten Werkzeugträgers verbunden sein kann.
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Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion wird also ein eigener Antrieb
für die Verschiebung der Fräserspindel in Richtung der Y-Achse dadurch ersetzt,
daß
zum separaten Bearbeiten der einen oder der anderen Nutseitenwand
der zweite Werkzeugträger relativ zum ersten Werkzeugträger in Richtung der X- oder
der Z-Achse bewegt wird, je nachdem, ob die Längsrichtung der hergestellten Nut
parallel zur Z- oder parallel zur X-Achse verläuft. Hierdurch geht auch keine Bearbeitungszeit
verloren, da während der Bearbeitung der Nutseitenwände die das Werkstück tragende
Hauptspindel stillsteht und infolgedessen der zweite Werkzeugträger während dessen
keine Bearbeitungsaufgabe übernehmen kann. Zur Einstellung und Überwachung der Verschiebung
des Werkzeughalter-Kopfteils in Richtung der Y-Achse bedarf es auch keines besonderen
Wegmeßsystems, da sich hierfür das ohnehin vorhandene Wegmeßsystem des den zweiten
Werkzeugträger tragenden Kreuzschlittens heranziehen läßt.
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Ihre eigentliche Bedeutung erlangt die Erfindung bei der Bearbeitung
von sich in Richtung der Hauptspindel-Drehachse erstreckenden Nuten, da es kaum
Wellen ohne Paßfedernuten gibt. In diesem Fall folgt also der zweite Werkzeugträger
dem den Fräserspindel-Werkzeughalter tragenden ersten Werkzeugträger in Richtung
der Z-Achse mit zumindest ungefähr gleicher Geschwindigkeit, und die Auslenkung
der Fräserspindel in Richtung der Y-Achse erfolgt durch eine Verschiebung des zweiten
Werkzeugträgers in Richtung der X-Achse, wobei diese Verschiebung durch irgendwelche
geeignete Mittel auf das Stellelement des Fräserspindel-Werkzeughalters übertragen
und durch das in letzterem vorgesehene Getriebe in eine Auslenkung der Fräserspindel
in Richtung der Y-Achse umgesetzt wird.
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Um während der Herstellung einer Nut mit einer dem Fräserdurchmesser
entsprechenden Breite zu verhindern, daß sich das die Fräserspindel tragende Werkzeughalter-Kopfteil
in Richtung der Y-Achse verstellt, könnte man eine zusätzliche, schaltbare Blockiervorrichtung
für das Werkzeughalter-Kopfteil vorsehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist jedoch das Getriebe, vom Kopfteil in Richtung Basisteil, selbsthemmend,
so daß Bearbeitungskräfte eine Verschiebung des Werkzeughalter-Kopfteils nicht bewirken
können.
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Da für den genannten Zweck (Bearbeitung der Nutseitenwände) geringe
Wege des Fräserspindel-Werkzeughalters in Richtung der Y-Achse ausreichen (z. B.
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+ 1 mm), kann man besonders einfache Mittel vorsehen, um den Kopf
des Werkzeughalters in Richtung der Y-Achse verschiebbar am Werkzeughalter-Basisteil
zu halten, so daß es sich empfiehlt, das Kopfteil über eine in der zweiten radialen
Richtung (Richtung der Y-Achse) wirksame Parallelogrammführung am Basisteil zu halten.
Um sofort eine Rückstellfeder für das Kopfteil zu schaffen, ist dieses bei einer
bevorzugten Ausführungsform über zwei parallel zueinander sowie senkrecht zur zweiten
radialen Richtung (Richtung der Y-Achse) verlaufende Blattfedern am Basisteil des
Werkzeughalters befestigt.
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Prinzipiell könnte das Stellelement des Fräserspindel-Werkzeughalters
nach einer Auslenkung des Werkzeughalter-Kopfteils in Richtung der Y-Achse durch
den zweiten Werkzeugträger wieder in eine Neutralstellung zurückgeschoben werden,
worauf die beiden Werkzeugträger voneinander abgekoppelt werden. Einfacher ist es
jedoch, eine Rückstellfeder für das aus einer Neutralstellung heraus in der ersten
radialen Richtung (Richtung der X-Achse) nach beiden Seiten auslenkbare Stellelement
vorzusehen, so daß dieses selbsttätig in seine Neutralstellung zurückspringt und
damit die Fräser-
spindel wieder ihre Neutralstellung einnimmt, sobald der zweite
Werkzeugträger vom Fräserspindel-Werkzeughalter abgekuppelt wird. Damit ist es auch
nicht erforderlich, bei der Schruppbearbeitung des Werkstücks den zweiten Werkzeugträger
mitlaufen zu lassen, z. B. um zu verhindern, daß Erschütterungen zu einer Auslenkung
des Fräsers in + Y-Richtung führen.
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Damit die beiden Werkzeugträger im miteinander gekuppelten Zustand
in Längsrichtung der zu bearbeitenden Nut nicht exakt gleichlaufend angetrieben
werden müssen, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Kupplungsvorrichtung
so ausgebildet, daß sie eine geringe Relativverschiebung der beiden Werkzeugträger
in Längsrichtung der Nut zuläßt, ohne daß dadurch der gekuppelte Zustand aufgehoben
oder das Kopfteil des Fräserspindel-Werkzeughalters verschoben wird.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus den beigefügten Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sowie der
beigefügten zeichnerischen Darstellung zweier bevorzugter Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Nutenfräseinrichtung für Drehmaschinen; in der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine 4-Achsen-Drehmaschine mit einander
bezüglich der Hauptspindel-Drehachse diametral gegenüberliegenden Kreuzschlittensystemen
für jeweils einen als Werkzeugträger dienenden Werkzeugrevolver, wobei nur ein am
einen Werkzeugrevolver angebrachter Fräserspindel-Werkzeughalter angedeutet wurde,
nicht aber die Mittel zu seiner Verschiebung in Richtung der Y-Achse, Fig. 2 einen
Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 2A das in F i g. 2 mit »A« gekennzeichnete
Detail im größerem Maßstab als in F i g. 2, F i g. 2B eine Draufsicht auf das Stellelement
des Fräserspindel-Werkzeughalters sowie die Kupplungsvorrichtung, gesehen in Richtung
des Pfeils Baus F i g. 2, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 2, F
i g. 4 eine Draufsicht auf den Fräserspindel-Werkzeughalter, wobei Bereiche des
Basis- und des Kopfteils dieses Werkzeughalters weggebrochen wurden, um das Getriebe
zur Verschiebung des Kopfteils in Richtung der Y-Achse zu zeigen, Fig. 5 einen Schnitt
nach der Linie 5-5 in F i g. 4, F i g. 6 eine der F i g. 1 entsprechende schematische
Draufsicht auf eine zweite Drehmaschine mit hinter der Hauptspindel-Drehachse nebeneinander
angeordneten Kreuzschlittensystemen für die beiden als Werkzeugrevolver ausgebildeten
Werkzeugträger, wobei wiederum nur der Fräserspindel-Werkzeughalter an einem der
beiden Werkzeugrevolver dargestellt wurde, nicht aber dessen Stellelement und die
Kupplungsvorrichtung, F i g. 7 eine Draufsicht auf die beiden Werkzeugrevolver der
Drehmaschine nach Fig. 6 mit der kompletten, erfindungsgemäßen Nutenfräseinrichtung.
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Die in F i g. 1 gezeigte, NC-gesteuerte 4-Achsen-Drehmaschine besitzt
ein Maschinenbett 10 mit einem Spindelstock 12, in dem die durch einen nicht dargestellten
Motor um eine Achse 14 drehbare Hauptspindel 16 gelagert ist. Diese trägt über eine
an ihr befestigte Spannvorrichtung 18 ein wellenförmiges Werkstück 20.
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Vor und hinter einem vom Maschinenbett 10 gebildeten Arbeitsraum
22 sind auf dem Maschinenbett sich in Richtung der Hauptspindel-Drehachse 14 erstreckende
Führungen 24 und 26 befestigt, auf denen jeweils ein Unterschlitten 28 bzw. 30 eines
Kreuzschlittensystems 32 bzw. 34 verschiebbar geführt ist. Dieser Unterschlitten
besitzt auf seiner Oberseite horizontal und quer zu
den Führungen
24 und 26 verlaufende Führungen 36 bzw. 38 für einen Oberschlitten 40 bzw. 42, auf
dem ein erster bzw. ein zweiter Werkzeugrevolver 44 bzw. 46 befestigt ist. Die Dreh-
bzw. Schaltachsen der Werkzeugrevolver wurden mit 48 und 50 bezeichnet; sie verlaufen
horizontal und parallel zu den Führungen 24 und 26 sowie zur Hauptspindel-Drehachse
14.
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In die F i g. 1 wurden nun die für Drehmaschinen üblichen Achsbezeichnungen
eingetragen - die in Richtung der Hauptspindel-Drehachse 14 verlaufende Z-Achse,
die sich horizontal und quer hierzu erstreckende X-Achse sowie die senkrecht zur
X- und zur Z-Achse verlaufende Y-Achse. Die beiden Werkzeugrevolver 44 und 46 können
also in beiden Z- und in beiden X-Richtungen verschoben werden.
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Eine der Stationen, das heißt, eine der Werkzeughalter-Aufnahmen,
des ersten Werkzeugrevolvers 44 ist mit einem Fräserspindel-Werkzeughalter 52 bestückt,
welcher einen in -X-Richtung ausgerichteten, antreibbaren Fräser 54 hält. Alles
weitere soll nun anhand der F i g. 2 bis 5 erläutert werden.
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Wie die F i g. 4 erkennen läßt, weist der in eine nicht näher dargestellte
Werkzeughalter-Aufnahme 44a des Werkzeugrevolvers 44 eingesetzte Fräserspindel-Werkzeughalter
52 ein am Werkzeugrevolver mit den üblichen Mitteln befestigtes Basisteil 60 und
ein demgegenüber in noch zu beschreibender Weise bewegliches Kopfteil 62 auf, in
dem eine Fräserspindel 64 drehbar gelagert ist. Diese hält über eine Spannvorrichtung
66 den Fräser 54. Im Basisteil 60 ist eine Antriebsspindel 68 drehbar gelagert,
welche mit einem durch den Werkzeugrevolver 44 hindurchgeführten, nicht dargestellten,
üblichen Antrieb gekuppelt ist und mit einem an ihr befestigten Zahnrad 70 ein an
der Fräserspindel 64 befestigtes Kronenrad 72 antreibt.
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Wie sich den F i g. 2, 2A und 4 entnehmen läßt, sind das Basisteil
60 und das Kopfteil 62 des Fräserspindel-Werkzeughalters 52 über zwei parallel zueinander
verlaufende Blattfedern 76 miteinander verbunden, und der Werkzeughalter 52 wird
so in den Werkzeugrevolver 44 eingesetzt, daß die Ebenen der beiden Blattfedern
76 parallel zu derjenigen Ebene sind, die durch die X- und die Z-Achse definiert
wird (s. F i g. 2). Der Befestigung der Blattfedern 76 dienen Schrauben 78, und
die Enden der Blattfedern sind zwischen Leisten 80 und 82 eingespannt.
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Wie die F i g. 4 und 5 erkennen lassen, ist zwischen dem Basisteil
60 und dem Kopfteil 62 des Fräserspindel-Werkzeughalters 52 ein Stellelement in
Form eines Schiebers 84 verschiebbar angeordnet, und zwar läßt sich dieser Schieber
aus einer Neutralstellung heraus in +X- und -X-Richtung verschieben. Um ihn im kraftfreien
Zustand in der in F i g. 3 gezeichneten Neutralstellung zu halten, ist im Basisteil
60 ein abgestufter Bolzen 86 in einer gleichfalls abgestuften Bohrung 88 des Basisteils
60 in +X-Richtung verschiebbar geführt, und er wird durch eine Feder 90 in einer
Mittelstellung gehalten. Zu diesem Zweck sind auf den Bolzen 86 Unterlegscheiben
92 aufgeschoben, die der Feder 90 als Widerlager dienen, und außerdem ist in eine
Ringnut des Basisteils 60 ein Sprengring 94 eingesetzt, welcher einen Anschlag für
die rechte Unterlegscheibe 92 bildet, während die linke Unterlegscheibe 92 normalerweise
gegen die Schulter der abgestuften Bohrung 88 anliegt.
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Der Kopf 96 einer in den Bolzen 86 eingeschraubten Schraube, welcher
durch den Sprengring 94 hindurchpaßt, dient schließlich als weiterer Anschlag für
die rechte Unterlegscheibe 92. Auf diese Weise läßt sich der
Bolzen 86 zwar gemäß
F i g. 4 nach rechts und links aus der gezeigten Mittelstellung auslenken, er wird
jedoch im kräftefreien Zustand durch die Feder 90 wieder in die Mittelstellung zurückgeführt.
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Der Bolzen 86 besitzt eine Querbohrung 100 für einen am Schieber
84 befestigten Stift 102 sowie eine Gewindebohrung 104 für eine Schraube 106, mit
der der Stift 102 in der Querbohrung 100 festgespannt werden kann.
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Wie die F i g. 4 und 5 zeigen, ist am Schieber 84 ein geringfügig
schräg zu dessen Längsrichtung verlaufender Keil 110 befestigt, welcher in eine
entsprechend schräggestellte Nut 112 des Kopfteils 62 eingreift; diese Nut wurde
in F i g. 5 gestrichelt angedeutet, so daß man erkennt, daß der Keil 110 quer zu
seiner Längserstrekkung spielfrei in der Nut sitzt, sich hingegen in Nutlängsrichtung
nach beiden Seiten verschieben läßt.
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Die Elemente 110 und 112 bilden nun ein Keilgetriebe 114 mit hoher
Untersetzung (vorzugsweise ca. 1 10), so daß eine Verschiebung des Schiebers 84
in +X-Richtung eine Feinverstellung des Kopfteils 62 in ::c Y-Richtung zur Folge
hat.
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In eine gleichfalls nicht im Detail dargestellte Werkzeughalter-Aufnahme
46a des zweiten Werkzeugrevolvers 46 ist ein Kupplungselement 118 eingesetzt, welches
einen sich in der wirksamen Stellung des Kupplungselements in ~X-Richtung erstreckenden
Kupplungsarm 120 besitzt. Dieser hat an seiner Unterseite eine sich in Richtung
der Z-Achse erstreckende Nut 122, in die eine Nase 124 des Schiebers 84 eingreift,
wenn der Fräser 54 in + Y-Richtung verschoben werden soll. In diesem Zusammenhang
sei erwähnt, daß, wenn der Fräserspindel-Werkzeughalter 52 durch Drehen des ersten
Werkzeugrevolvers 44 um seine Schaltachse 48 in Arbeitsposition (s. F i g. 2) gebracht
worden ist, die Drehachse des Fräsers 54 senkrecht zur Hauptspindel-Drehachse 14
verläuft und diese schneidet, so wie dies aus F i g. 2 hervorgeht. Damit der Schieber
84 mit dem zweiten Werkzeugrevolver 46 gekuppelt wird, schaltet man das Kupplungselement
118 in die in Fig. 2 dargestellte Arbeitsposition, indem der zweite Werkzeugrevolver
46 um seine Schaltachse 50 gedreht wird; anschließend wird der Werkzeugrevolver
46 in Z-Richtung so verschoben, daß die Nase 124 in die Nut 122 des Kupplungsarms
120 einfährt. Wie die F i g. 2 erkennen läßt, hat die Nase 124 in +X-Richtung in
der Nut 122 zweckmäßigerweise ein geringes, jedoch wohldefiniertes Spiel, und aus
F i g. 2B erkennt man, daß die Nut 122 des Kupplungsarms 120 in Z-Richtung eine
größere Erstreckung hat als die Nase 124, so daß sich die beiden Werkzeugrevolver
44 und 46 in Richtung der Z-Achse geringfügig relativ gegeneinander verschieben
können, ohne daß der Schieber 84 sich vom Kupplungsarm 120 trennt.
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Anhand der F i g. 1 und 2 soll nun die Funktion der erfindungsgemäßen
Nutenfräseinrichtung erläutert werden: Zunächst wird in dem Werkstück 20 mit dem
Fräser 54 eine sich in Richtung der Z-Achse erstreckende Nut 130 durch Schruppbearbeitung
erzeugt, indem mit sich in seiner Neutralstellung befindlichem Schieber 84 der erste
Werkzeugrevolver 44 zunächst zum Eintauchen des Fräsers in das Werkstück in X-Richtung
und dann entsprechend der Länge der herzustellenden Nut in Richtung der Z-Achse
verfahren wird. Da das Keilgetriebe 114 infolge des flachen Steigungswinkels des
Keils 110 und der Nut 112 selbstsperrend ist, können die am Fräser 54 angreifenden
Bearbeitungskräfte nicht zu einer Verstellung des Kopfteils 62 und damit des Fräsers
54 in + Y-Richtung führen. Um nun nacheinander die
obere und untere
Seitenwand der Nut 130 nachbearbeiten zu können, wird der Schieber 84 über das Kupplungselement
118 mit dem zweiten Werkzeugrevolver 46 gekuppelt und entsprechend der gewünschten
Breite der Nut 130 durch Verfahren des zweiten Werkzeugrevolvers 46 in Richtung
der X-Achse zunächst in +X-oder ~X-Richtung verschoben, worauf beide Werkzeugrevolver
bei laufendem Fräser 54 in Richtung der Z-Achse synchron verschoben werden, um die
eine Nutseitenwand zu bearbeiten. Dann wird der Schieber 84 in der anderen Richtung
verschoben und in entsprechender Weise die zweite Nutseitenwand bearbeitet.
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Der F i g. 2 können noch Kühl- und/oder Schmiermittelbohrungen 134
entnommen werden, so daß sich die Kontaktstelle von Schieber 84 und Kupplungsarm
120 spülen und spänefrei halten läßt.
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Die Ausführungsform nach den F i g. 6 und 7 soll nur insoweit beschrieben
werden, als sie von der ersten Ausführungsform abweicht. Für einander entsprechende
Teile der beiden Ausführungsformen wurden dieselben Bezugszeichen verwendet, wobei
für die Ausführungsform nach den F i g. 6 und 7 dem jeweiligen Bezugszeichen jeweils
ein Strich hinzugefügt wurde.
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Bei der zweiten Ausführungsform sind auf einer gemeinsamen Führung
26' nebeneinander zwei Kreuzschlittensysteme 32' und 34' für einen ersten und einen
zweiten Werkzeugrevolver 44' bzw. 46' angeordnet Die Antriebe für die verschiedenen
Schlitten der beiden Kreuzschlittensysteme sind ebensowenig dargestellt wie bei
der Ausführungsform nach Fig. 1. Ein in eine Werkzeughalter-Aufnahme des ersten
Werkzeugrevolvers 44' eingesetzter Fräserspindel-Werkzeughalter wurde mit 52' bezeichnet,
der von ihm gehaltene Fräser mit 54'.
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In die F i g. 7 wurden zum leichteren Verständnis die X-, Y- und
Z-Achse eingezeichnet, so daß man erkennt, daß infolge der Halterung des Kopfteils
62' durch die Blattfedern 76' am Basisteil 60' des Fräserspindel-Werkzeughalters
52' sich das Kopfteil 62' in + Y-Richtung bewegen läßt. Der diese Bewegung hervorrufende
Schieber 84' besitzt eine Nut 124', in die ein an einem Schwenkhebel 85' befestigter
Stift 87' eingreift. Der Schwenkhebel 85' ist an einem am Basisteil 60' angebrachten
Ausleger 89' angelenkt, so daß er sich um eine zur Zeichnungsebene der Fig.7 senkrechte
Achse schwenken läßt, und er besitzt einen an seinem freien Ende befestigten Stift
91', welcher in eine Nut 122' eines Kupplungsarms 120' eingreift, wenn ein in eine
Werkzeughalter-Aufnahme des zweiten Werkzeugrevolvers 46' eingesetztes Kupplungselement
118' seine in Fig. 7 gezeichnete wirksame Position einnimmt. Durch Verschieben des
zweiten Werkzeugrevolvers 34' in +X-Richtung läßt sich also der Schieber 84' hin-
und herschieben und damit das Kopfteil 62' in + Y-Richtung verstellen.
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Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Nutenfräseinrichtung
eine platzsparende Lösung der gestellten Aufgabe darstellt, für das Verschieben
des Fräswerkzeuges in j Y-Richtung keine separaten Steuerungs- und Antriebseinrichtungen
erforderlich sind, da hierzu die ohnehin vorhandenen Steuerungs- und Antriebseinrichtungen
für den in +X-Richtung verschiebbaren Schlitten des zweiten Werkzeugrevolvers herangezogen
werden können, daß sich die erfindungsgemäße Nutenfräseinrichtung an jede vorhandene
4-Achsen-Drehmaschine einfach anbauen läßt, und daß ein Werkzeugrevolver mit mehreren
erfindungsgemäßen Fräserspindel-Werkzeughaltern bestückt werden kann, was ein Arbeiten
mit Fräsern unterschiedliehen Durchmessers erlaubt (dennoch erfolgt die Verschiebung
eines jeden Fräsers in j Y-Richtung immer durch ein und dieselbe Kupplungsvorrichtung).
Die Nutenfräseinrichtung besitzt auch eine hohe Auflösung in f Y-Richtung, wenn
ein Getriebe hoher Untersetzung verwendet wird, und schließlich wurde durch die
Erfindung die gestellte Aufgabe außerordentlich kostengünstig gelöst.