DE2705628C2 - Aufbau-Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufbau-Werkzeugmaschine mit einem Untergestell auf dem über wenigstens eine Anpaßeinheit wenigstens eine Spindeleinheit befestigt ist.

Aufgrund der Auftrennung der Aufbau-Werkzeugmaschine in ein Untergestell und an diesem Untergestell anbringbaren Spindeleinheiten ergibt sich beim Zusammenbau der Aufbau-Werkzeugmaschine die Notwendigkeit der genauen Justierung der einzelnen Spindeleinheiten. Bei der bekannten Aufbau-Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art (Zeitschrift »Klepzig Fachberichte 80« (1972) Heft 5, Seiten 239 bis 244 und »Werkstattblatt 530 Gruppe E«, Carl Hanser Verlag München, 1971) dient die in ihrem Aufbau nicht näher angegebene Anpaßeinheit zur Justierung der Spindeleinheit gegenüber dem Untergestell. Diese Anpaßeinheit ist höhen- und winkelverstelibar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufbau-Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der die einfach aufgebaute Anpaßeinheit vielfältige Einstellmöglichkeiten bietet und eine leicht justierbare, spannungsfrei Befestigung der Spindeleinheit am Untergestell gewährleistet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Anpaßeinheit an ihrer Unterseite und ihrer Oberseite je eine Zylindersegmentfläche mit sich kreuzenden Zylinderachsen aufweist, die an komplementären Zylindersegmentflächen des Untergestells bzw. der Spindeleinheit anliegen. Da die Anpaßeinheit gegenüber dem Untergestell in Richtung der Zylinderachse der Zylindersegmentfläche an ihrer Unterseite linear verschoben werden kann und dementsprechend die Spindeleinheit gegenüber der Anpaßeinheit in Richtung der anderen Zylinderachse, ergibt sich eine freie Verschiebbarkeit der Spindeleinheit gegenüber dem Untergestell in einer zu den beiden Zylinderachsen parallelen Bewegungsebene. Die Anpaßeinheit kann jedoch auch um die entsprechende Zylinderachse gegenüber dem Untergestell verschwenkt werden, sowie die Spindeleinheit gegenüber der Anpaßeinheit um die dementsprechend andere Zylinderachse, so daß die Spindeleinheit wiederum wahlweise um beide Zylinderachsen gegenüber dem Untergestell verschwenkt werden kann. Aufgrund der großflächigen gegenseitigen Anlage der Teile Spindeleinheit, Anpaßeinheit und Untergestell, ergibt sich eine spannungsfreie Anlage der Teile aneinander; um die Teile aneinander zu fixieren, können beispielsweise das Zwischenstück durchsetzende Schrauben verwendet werden. Entsprechend den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Aufbau-Werkzeugmaschinen, können unterschiedlich aufgebaute Spindeleinheiten über die Anpaßeinheit am Untergestell befestigt werden. Als Spindeleinheiten kommen beispielsweise Werkstückträger, insbesondere Spindeln bei Drehbänken und Einspannvorrichtungen bei Präsmaschinen in Frage. Die Spindeleinheiten können auch Bearbeitungseinheiten sein, wie Werkzeugschlitten (z. B. Kreuzschlitten) bei Drehbänken und Frässpindeln bei Fräsmaschinen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Spindeleinheit durch zwei voneinander beabstandete Anpaßeinheiten auf dem Untergestell aufgelagert, wobei ein Paar entsprechender Zylindersegmentflächen der beiden Anpaßeinheiten miteinander in Achsflucht liegen und ein weiteres Paar einander entsprechender Zylindersegmentflächen jeder Anpaßeinheit achsparallel zueinander angeordnet sind. Ein derartiger Aufbau mit zwei Anpaßeinheiten ist vor allem dann zweckmäßig, wenn die Spindeleinheit an zwei voneinander beabstandeten nicht genau in einer Ebene liegenden Auflagerflächen aufgelagert werden soll. Diese Auflagerflächen können beispielsweise von den oberen Stirnflächen von Säulen gebildet sein, die einen Teil des Unterbaus höhenjustierbar sind. In dieser Anordnung kann die Spindeleinheit zum einen um eine Schwenkachse geschwenkt werden, die von den miteinander in Achsflucht liegenden Zylinderachsen gebildet ist und zum anderen durch entsprechende Höhenverstellung der Säulen um eine zu den achsparallelen Zylinderachsen parallele Schwenkachse; Abweichungen der Säulen von der Vertikalen werden ausgeglichen. Zusätzlich kann die Spindeleinheit längs der Zylinderachsen verschoben werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es stellt dar

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer als Drehmaschine ausgeführten Aufbau-Werkzeugmaschine;

F i g. 2 die Grundeinheit;

Fig.3 eine Seitenfläche der Grundeinheit in Pfeilrichtung III der F i g. 2;

F i g. 4 eine Seitenansicht der Grundeinheit in Pfeilrichtung IV der F i g. 2;

F i g. 5 eine abgewandelte Drehmaschine mit zwei Spindelstöcken;

Fig.6 eine aus zwei Grundeinheiten und einer Anbaueinheit bestehende Maschine;
F i g. 7 eine aus zwei Grundeinheiten und einer dazwischengesetzten Anbaueinheit bestehende Maschine;

F i g. 8 eine perspektivische Ansicht eines Standfußes; und

F i g. 9 die Teilansicht zu F i g. 8.
In F i g. 1 ist die Grundeinheit mit 10 bezeichnet. Dieto se Grundeinheit 10 ist in den Fig.2 bis 4 im einzelnen dargestellt. Sie besteht aus einem quaderförmigen Gehäuse, beispielsweise einem Gußgehäuse oder einem geschweißten Stahlblechgehäuse. Dieses Gehäuse weist an einer Seitenfläche eine durch eine Tür 12 verschlossene öffnung auf. Auf der Oberseite des Gehäuses steht eine Bearbeitungseinheit 14 in Form eines Kreuzschlittens. Eine Oberkante des Gehäuses ist bei 16 abgeschrägt. An der in Fig. 2 mit Pfeilrichtung 111 bezeich-

neten Seite des Gehäuses sind Säulen 18 angeschraubt, von denen in F i g. 1 nur eine eingezeichnet ist Diese Säulen 18 sind von einer Brücke 20 überbrückt. Die Brücke 20 liegt vermittels je einer Anpaßeinheit 22 auf den oberen Enden der Säulen auf. Die Anpaßeinheit 22 weist eine nach unten konvexe Zylindersegmentfläche 24 auf, die in einer nach oben konkaven Zylindersegmentfläche 26 der Säule 18 liegt. Ferner weist die Anpaßeinheit 72 eine nach oben konvexe Zylindersegmentfläche 28 auf, die in eine nach unten konkave Zylindersegmentfläche 30 der Brücke 20 eingreift Die Achsen der Zylindersegraentflächen 24 und 26 sind im wesentlichen horizontal und senkrecht zur Brückenlängsrichtung; die Achsen der Zylindersegmentflächen 28 und 30 sind im wesentlichen parallel zu der Brückenlängsrichtung. Die Anpaßeinheit 22 ist in Richtung ihrer Achse in der konkaven Zyündersegmentfläche 26 des oberen Säulenendes verschiebbar. Außerdem ist die Zylindersegmentfläche 30 der Brücke 20 auf der nach oben konvexen Zylindersegmentfläche 22 in der gemeinsamen Achsrichtung verschiebbar. Die Brücke 20 und die Säule 18 sind samt der dazwischenliegenden Anpaßeinheit 22 durch Schrauben 32 festgespannt, nachdem die gewünschte Einstellung der Brücke hergestellt ist.

Auf der Brücke 20 sitzt eine einen Werkstückträger bildende Spindeleinheit 34 in Form eines Spindelstocks 36 mit einem Antriebsmotor 38. Der Spindelstock 36 ist auf der Brücke in Längs- und Querrichtung derselben verstellbar, um ihn in eine gewünschte Position gegenüber der Bearbeitungseinheit 14 bringen zu können. Das Werkstück selbst und das Werkzeug auf der Bearbeitungseinheit sind nicht eingezeichnet

Die Grundeinheit 10 und die von den Säulen 18 gebildete Anbaueinheit stehen auf Füßen 40. Die Füße sind an Seitenflächen der Grundeinheit 10 und der Anbaueinheit angeflanscht. Die Füße sind im einzelnen in den F i g. 8 und 9 dargestellt. Sie bestehen aus einem Befestigungsgehäuse 42, das eine Anlagefläche 44 zur Anlage an die Seitenfläche der Grundeinheit 10 und der Anbaueinheit aufweist. Das Befestigungsgehäuse weist Befestigungsflansche 46 mit Befestigungslöchern 48 auf. In die Anlagefläche 44 ist eine Nut 50 eingelassen, in der ein Standfußbolzen 52 verschiebbar geführt ist. Der Standfußbolzen (Fig.9) weist an seinem unteren Ende ein Gewinde 54 auf, an dessen unterem Ende das eigentliehe Standelement 56 angebracht ist. Auf dein Gewinde 54 ist eine Einstellmutter 58 verschraubbar, die gegen die untere Fläche 60 des Befestigungsgehäuse anliegt. Durch Verdrehen der Einstellmutter 58 kann, solange das Befestigungsgehäuse 42 nicht fest an eine Seitenfläehe angeschraubt ist, der Standfußbolzen in der Nut 50 verschoben und dadurch eine Höheneinstellung bewirkt werden. Ist die gewünschte Höheneinstellung einmal erreicht, so kann man durch festes Anziehen der die Befestigungslöcher 48 durchsetzenden Schrauben 62 (Fig. 1) den Standfußbolzen 52 festklemmen, da er ein wenig über die Anlagefläche 44 übersteht.

In F i g. 3 erkennt man diejenige Seite der Grundeinheit 10 (Pfeilrichtung III der F i g. 2), an der die Säulen 18 (Fig. 1) befestigt werden. Diese Seite weist erhabene, bearbeitete Flächen 64 und 66 auf. Die Säulen liegen nur in den Endabschnitten dieser bearbeiteten Flächenabschnitte 64, 66 an (Zweipunktanlage) und werden durch Schrauben befestigt, welche in Gewindebohrungen 68 eingreifen. Die Schrauben sind Bolzenschrauben, welehe aus dem Hohlraum der Säulen 18 kommend durch entsprechende Bohrungen in den anliegenden Seitenwänden der Säulen 18 eingeschraubt sind. Die Bolzenschrauben gewähren den Säulen 18 so viel Spiel gegenüber der Grundeinheit 10 als für die Höheneinstellung dieser Teile relativ zueinander notwendig ist Durch die Höheneinstellung der Säulen 18 gegenüber der Grundeinheit 10 kann die Parallelität, der Brückenlängsachse zur Ebene der Bearbeitungseinheit 14 hergestellt werden. Durch die von den Zylindersegmentflächen 24, 26 gebildeten Gelenke können Abweichungen der Säulen von der Vertikalen ausgeglichen werden. Durch die von

ίο der Zyündersegmentfläche 28, 30 gebildeten Gelenke kann die Parallelität der Spindelachse zu den Führungsebenen der Bearbeitungseinheit hergestellt werden. Die Längsverschiebemöglichkeit der Zyündersegmentfläche 24 an der Zyündersegmentfläche 26 erlaubt es, die Brücke 30 parallel zu stellen zur Verschieberichtung des Querschlittens der Bearbeitungseinheit 14. Die Längsverschiebbarkeit der Zyündersegmentfläche 30 auf der Zylindersegmentfläche 28 dient der Anpassung der Brückenfänge an den oberen Abstand der Säulen 18.

Der Spindelstock 36 ist auf der Zwischenplatte 70 in Spindellängsrichtung verschiebbar und feststellbar und die Zwischenplatte 70 ist auf der Brücke 30 in Querrichtung verschiebbar und feststellbar.

Die zusammenwirkenden Flächen 24,26 und 28,30 in Verbindung mit den Schrauben 32 gestatten eine verspannungsfreie Befestigung der Brücke 20 auf den Säulen 18 auch dann, wenn diese Säulen wegen weniger genauer Bearbeitung Lagefehler haben.

In F i g. 1 erkennt man, daß auch an den Stoßstellen zwischen der Grundeinheit 10 und der Anbaueinheit 18 Standfüße 40 befestigt sind. Diese Standfüße an den Stoßstellen können die Stabilität des Systems verbessern, ohne daß sie zu Verspannungen führen.

In F i g. 5 sind auf der Brücke 20 zwei als Werkstück träger ausgebildete Spindeleinheiten 34A und 34ß angeordnet. Diese Spindeleinheiten arbeiten mit einer Bearbeitungseinheit 14 zusammen.

In Fig.3 sind neben den bereits beschriebenen Bohrungen 68 weitere Bohrungen 72 vorgesehen. Diese sind für den Fall bestimmt, daß zwei Grundeinheiten 10 in der Ebene der Seitenfläche IV miteinander verschraubt werden und eine Anbaueinheit an den dann in Flucht miteinander liegenden Seitenflachen III dieser Grundeinheiten angebaut werden sollen.

Zu F i g. 1 bis 5 ist noch nachzutragen, daß die Schräge 16 zu den Säulen 18 hinführt, so daß zwischen den Säulen 18 und unter der Brücke 20 ein Ablauf für Späne und Kühlflüssigkeit gebildet ist. Der obere Rand der Grundeinheit 10 und der von den Säulen 18 gebildeten Anbaueinheit ist von einem Rahmen 74 umgeben, der eine Spänewanne bildet.

In F i g. 3 sind mit 76 Befestigungslöcher für die bereits beschriebenen Standfüße 40 bezeichnet. Weiterhin sind Löcher 78 ebenfalls für die Befestigung von Stadfü-Ben vorgesehen für den Fall, daß zwei Grundeinheiten mit ihren Flächen IV gemäß F i g. 2 zusammengeschraubt sind und an den Stoßstellen Füße angebracht werden sollen.

In F i g. 6 sind zwei Grundeinheiten 10 so zusammengebaut, daß die Schräge 16 (F i g. 2) im Stoßbereich zwischpn den beiden Grundeinheiten eine zentrale Ablaufrinne für Späne und Kühlflüssigkeit bildet. In diesem Fall sind die Grundeinheiten 10 mit ihren Flächen III aneinanderliegpnd verschraubt. Zur Verschraubung die-

b5 nen Bolzendurchgangsbohrungen 80, wobei jeweils nur die zwei oberen und eine von den unteren benutzt werden. Um die Dreipunktanlage zu erreichen, ist ein L-förmiger Blechzuschnitt eingelegt, der sich über die drei

benutzten Bohrungen 80 erstreckt. Dort, wo die Bohrungen 80 nicht benutzt werden, befindet sich ein den Stoß überbrückender Standfuß 40, der vermittels der Bohrungen 82 an den dann miteinander fluchtenden Seitenflächen IV angeschraubt ist. Die Säulen 18 sind in der AusführuRgsform nach Fig. 6 vermittels der Bohrungen 83 angeschraubt.

Die F i g. 4 läßt erkennen, daß man zwei Grundeinheiten 10 auch mit ihren Seitenflächen IV gemäß Fig. 2 miteinander verbinden kann. In diesem Fall erfolgt die Verbindung mit Hilfe der Bohrungen 84, die in einer erhabenen bearbeiteten Fläche 86 liegen. Ein L-förmiges Blech kann wieder sich über die Bohrungen 84 erstrecken. Die Säulen einer Anbaueinheit könnten in diesem Faii an den Seitenflächen Mi vermitteis der Bohrungen 72 befestigt werden. Auch an den Seitenflächen IV gemäß F i g. 4 befinden sich Bohrungen 88 für die Befestigung von Standfüßen.

In F i g. 7 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der zwei Grundeinheiten 10 zwischen sich eine Anbaueinheit 90 aufnehmen, die in diesem Fall anders gestaltet ist als in den bisher beschriebenen Ausführungsformen aber auch genauso ausgestaltet sein könnte wie dort.

Auf der Anbaueinheit befindet sich ein Spindelstock 92 mit einem Antriebsmotor 94. Der Spindelstock 92 ist so ausgebildet, daß er ein durchgehendes Werkstück an beiden Enden überstehend aufnehmen kann, dessen eines Ende auf einer Bearbeitungseinheit 96 und dessen anderes Ende auf einer Bearbeitungseinheit 98 bearbeitet wird.

Man erkennt in F i g. 1 die Zugänglichkeit des Werkstücks und des nicht eingezeichneten Werkzeugs von drei Seiten. Das gleiche gilt für die Ausführungsform nach F i g. 5. In der Ausführungsform nach F i g. 6 ist der Standplatz der Bedienungsperson regelmäßig gegenüber den Spindeln (frontbediente Maschine). In der Ausführungsform nach F i g. 7 kann jede der beiden Längsseiten der Baugruppe Bedienungsseite sein.

Hierzu 5 Blatt Zeichnuneen

45

b0

65

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Aufbau-Werkzeugmaschine mit einem Untergestell auf dem über wenigstens eine Anpaßeinheit wenigstens eine Spindeleinheit befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpaßeinheit (22) an ihrer Unterseite und ihrer Oberseite je eine Zylindersegmentfläche (24 bzw. 28) mit sich kreuzenden Zylinderachsen aufweist, die an komplementären Zylindersegmentflächen (26) des Untergestells (10,18) bzw. der Spindeleinheit (34) anliegen.

2. Aufbau-Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeleinheit (34) durch zwei voneinander beabstandete Anpaßeinheiten (22) auf dem Untergestell (IG, Ί8) aufgelagert ist, wöbe: ein paar entsprechender Zylindersegmentflächen (28) der beiden Anpaßeinheiten (22) miteinander in Achsflucht liegen und ein weiteres Paar einander entsprechender Zylindersegmentflächen jeder Anpaßeinheit (22) achsparallel zueinander angeordnet sind.