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Vielzweck-Werkzeugmaschine Die Erfindung betrifft eine Vielzweck-Werkzeugmaschine,
mit der es ermöglicht wird, alle spanabhebenden Arbeitsgänge, wie beispielsweise
Senkrecht- und Waagerechtfräsen, Lehrenbohren, Topfschleifen usw., mit einer derart
hohen Genauigkeit durchzuführen, wie es bisher bei derartigen Werkzeugmaschinen
nicht der Fall war.
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Für die Durchführung derartiger Arbeiten muß der das Werkzeug, beispielsweise
den Fräser, den Bohrkopf oder die Topfsch:leifscheibe, tragende Spindelkopf, um
das Werkstück von jeder Seite her bearbeiten zu können, um eine senkrecht zu seiner
Arbeitsspindel liegende Achse geschwenkt und in eine vorbestimmte Winkellage zum
Werkstück ausgerichtet werden. Bei dieser Verstellung des Spindelkopfes muß die
Arbeitslage des Spindelkopfes gegenüber dem Arbeitstisch mit nicht meßbaren Abweichungen
vom theoretischen Wert ohne Kontrollmessungen wieder erreicht werden. Diese Einstellung
des Spindelkopfes war aber bisher nicht mit genügender Genauigkeit durchzuführen,
da die zur Festlegung desselben erforderlichen Mittel selbst in sich Fehler trugen,
die sich noch entsprechend der Zahl dieser Befestigungsglieder summierten.
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So ist es bereits bekannt, zum Ausrichten eines Spindelkopfes Teilscheiben
mit Paßboil:zen zu verwenden, wobei die Paßbolzen durch gehärtete
Büchsen
geschoben werden und die Drehscheibe mit dem festen Teil der Maschine verriegeln.
Auch ist schon bekannt, Einras.tklinken in rechteckiger oder konischer Form sowie
Meßuhren anzuordnen, die in dem Bereich von festen, an der Teilscheibe angebrachten
Anschlägen geschwenkt werden, mit Hilfe welcher man die Stellung der'Teilscheibe
in den gewünschten Winkellagen ermitteln kann. Diese bekannten Ausführungen haben
aber -auch bei noch so genauer Ausführung den Nachteil, daß die nach einer Verschwenkung
des Spindelkopfes wieder erreichten Winkellagen erheblich um den ideeillen Wert
streuen.
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Besonders augenfällig werden diese Abweichungen erkenntlich, wenn
bei einer Werkzeugmaschine mit schwenkbarem Spindelkopf und einem der bekannten
Teilapparate nach Wiedereinstellung der senkrechten Spindellage ein einwandfreier
Kreuzschliff durchgeführt werden- soll, da dieser Abweichungen um wenige Sekunden
vom rechten Winkel der Topfscheibenachsen gegenüber dem Arbeitstisch an dem Schleifbild
deutlich erkennen läßt Dieses Schleifbild zeigt bei jeder Neueinstellung jeweils
ein verschiedenes Aussehen oder sogar wird der Kreuzschliff meistens gar nicht bzw.
nur zufällig wieder erreicht. Diese Abweichungen beruhen aber auf den vielen sich
summierenden Herstellungsungenauigkeiten, insbesondere bei den beweglichen Elementen,
die für die Einstellung der Winkellage Anwendung finden. So' können die Paßbolzen,
die Lagerung- der Teilscheiben, schwenkbare Meßuhren, deren Fwhlhebel usw., wie
sie bei den bekannten Einrichtungen Verwendung finden, in ihrem Einstellager deshalb
nicht eindeutig bestimmt werden, da jedes bewegliche Teil gegenübex seiner Führung
ein gewisses Gleit- und Lagerspiel aufweisen muß. Hierdurch wird es dann dem jeweiligen
Zufall überlassen sein, an welchen Stellen der Kraftschluß zwischen den Einstellteilen
und ihren Führungen erfolgen wird. Auch bei roch so klein gewähltem Spiel zwischen
den einzelnen Maschinenelementen und ihren Führungen treten Winkelfehler auf, die
insbesondere für eine Allzweck-Werkzeugmaschine nicht tragbar sind.
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Erfindungsgemäß werden bei einer Vielzweck-Werkzeugmaschine, deren
das Werkzeug tragender Spindelstock um eine zu seiner Werkzeugspindel senkrecht
liegende Achse schwenkbar und in einer Mehrzahl von Winkellagern gegenüber dem das
Werkstück tragenden Arbeitstisch.einstellbar ist, diese Nachteile dadurch behoben
und eine einwandfreie Einstellung des Spindelkopfes erreicht, daß eine mit an ihrem
Umfang angeordneten Anschlägen versehene Spannscheibe fest mit dem Maschinenbett
verbunden .ist, wobei ein mittels einer zentrisch zur Spannscheibe angeordneten
Drehachse schwenkbarer Spindelkopf, dessen Winkelstellung zum das Werkstück aufnehmenden
Arbeitstisch durch einen mit dem jeweils gewünschten Anschlag der Spannscheibe zusammenwirkenden
.festen, in. einem Tragarm des Spindelkopfes geführten Anschlagbolzen versehen ist.
Die Schwenkachse des Spindelkopfes ist hierbei zweckmäßig in einer im Maschinenbett
fest sitzenden Büchse drehbar gelagert, wobei die Büchse zur Ausschaltung jedweden
Lagerspiels mit in ihrer Bohrung und auf ihrer Mantelfläche gegeneinander versetzten
Leisten versehen ist und eine radialelastische Pressung auf die Mantelfläche der
Drehachse ausübt. Die Anschläge der Spannscheibe weisen Anschlagzylinder auf, um
hierdurch eine genaue Justierung des Einstellwinkels vornehmen zu können. Zur Feststellung
des Spindelkopfes in der eingestellten Winkellage werden in gegenüberliegender Lage
an der Spannscheibe angeordnete Spannlaschen verwendet.
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Die Erfindung ist an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt Fig. i einen Aufriß, Fig. 2 einen Seitenriß der Spannscheibe
mit dem cri dieser angeordneten Spindelkopf.
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Die mit dem Maschinenbett fest verbundene Spannscheibe i nimmt den
um .die Achse 14 unter beliebigem Winkel verschwenkbaxen Spindelkopf Z auf. In der
Zeichnung ist der Einfachheit halber und zur Verdeutlichung die Anordnung so getroffen,
daß die Anschläge 3 eine Verstellung des Spindelkopfes um 9o° zulassen. Es kann
aber je nach den Arbeitsbedingungen eine beliebige Anzahl von in entsprechenden
Winkelabständen auf die Spannscheibe angeordneten festen Anschlägen verwendet werden.
In den als feststehende Klauen ausgebildeten@Anschlägen3 sind Anschlagzylinder4
geführt, welche mit Reibungssitz in den Klauen gehaltene sind. Hierfür sind die
Klauen 3 durch Schlitze 5 einseitig aufgesägt, wobei durch Schrauben 6 die durch
den Schlitz getrennt=en Klauenteile gegeneinander verspannt werden.
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An dem um seine Schwenkachse 14 drehbaren Spindelkopf 2 befindet sich
ein parallel zur Schwenkaclhse durchbohrtes Auge 7, in dem ein Anschlagbolzen 8
gelagert ist, der durch die Druckschraube 9 einseitig an die Wand der Aufnahmebohrung
des Auges 7 gepreßt ist, so daß er mit dem Spindelkopf 2 ein Ganzes bildet. Die
Scheibe i trägt ferner zwei Lappen io, die zur Abstützung der Spannlaschen -i i
dienen. Durch Anziehen der Sehrauben 12 ,drücken die Spannlaschen i i auf eine -ringförmige
Fläche 13 des Spindelkopfes 2 und setzen diese nach erfolgter Winkeleinstellung
-gegen Verdrehen fest. In der Fig. 2 send ferner im Spindelkopf 2 eine Topf-Sdheibe
18 und auf dem Maschinentisch 2o ein Werkstück i9 eingezeichnet.
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Mit dem Spindelkopf 2 ist eine gehärtete und gelappte Schwenkachse
14 verbunden, die in einer ebensolchen Büchse 15 des Maschinenkörpers gelagert ist.
Letztere trägt innen und außen gegeneinander versetzte Leisten 16 und 17. Die Büchse
ist in dem Maschinenbrett eingepreßt und gegen Verdrehung gesich-ezt. Das Durchmessermaß
der Schwenkachse 14 ist um ein erprobtes Paßmaß größer als die Bohrung der Büchse
15. Durclh diese Anordnung wird beim Zusammenbau die Lager-
Büchse
15 etwas elastisch verformt und schaltet das Lagerspiel vollkommen aus. Ihre Abmessung
ist jedoch so gewählt, daß trotzdem ein Verschwenken des Spindelkopfes möglich ist,
da nur eine durch federnden Druck 'hervorgerufene Reibung überwunden werden muß.
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Die Einstellung des Spindelkopfes wird in folgender Weise bewirkt.
Zunächst werden. die beiden Schrauben 12 bzw. die Spannlaschen i i und die Druckschraube
g gelöst. Der Anschlagbolzen 8 wird so weit zurückgezogen, bis er außerhalb des
Bereichs der Klauen 3 zu stehen kommt. Nunmehr wird der Spindelkopf 2 zunächst um
etwa 95° links herum verdreht, der Anschlagbolzen 8 wieder in seine ursprüngliche
Stellung geschoben und mittels der Druckschraube g einseitig an die Wandung seiner
Lagerung 7 gepreßt. Dann schwenkt man den Spindelkopf 2 zurück, bis der Anschlagbolzen
8 an dem Kopfende des zugeordneten Anschlagzylinders 4 anliegt, und setzt den Spindelkopf
durch Anziehen der Schrauben 12 mittels der Spannlaschen i i fest. Wie oben erwähnt,
können so viele Meßzylinder angebracht werden, wie für den Arbeitsbereich der Maschine
erforderlich sind.
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Sind die Anis-dhlagzylind@er einmal richtig eingestellt, so können
keinerlei Teilungsfehler mehr vorkommen, da einerseits die Lagerbüchse 15 keinen
Mittenversatz der Schwenkachse 14 zuläßt und andererseits die Winkellage des Spindelkopfes
nach erfolgter Schwenkung ausschließlich durch feststehende und eindeutig bestimmte
Anschläge begrenzt ist, die ein Streuen der. Ergebnisse ausschließen. Die Teilgenauigkeit
ist unabhängig von der allgemeinen Ausführung, und jegliche Zufälligkeiten, die
bewegliche Teile nach bekannten Ausbildungen mit sich bringen, sind ausgeschaltet.
Selbst wenn beispielsweise bei einer weniger genauen Ausführung die Stellung der
Lagerbüchse 15 etwas exzentrisch zu den Anschlagzylindern 4 ausgefallen wäre, bewirkt
dies keine Teilungsungenauigkeit, denn jeder Anschlagzylinder wird nur für eine
Winkelstellung benutzt und besonders für diese eingestellt.