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Dokumentenidentifikation DE3730622A1 30.03.1989
Titel Fräsmaschine
Anmelder Wanderer Maschinen GmbH, 8013 Haar, DE
Erfinder Reuter, Wolfgang, 5276 Wiehl, DE
Vertreter Manitz, G., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Finsterwald, M., Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing., 8000 München; Rotermund, H., Dipl.-Phys., 7000 Stuttgart; Heyn, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 11.09.1987
DE-Aktenzeichen 3730622
Offenlegungstag 30.03.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.03.1989
IPC-Hauptklasse B23C 1/00
Zusammenfassung Es wird eine insbesondere als Kopierfräsmaschine verwendbare Fräsmaschine beschrieben, bei der auf einer in x-Richtung auf einer Basiseinheit verfahrbaren Ständereinheit ein in z-Richtung verfahrbarer Querträger angeordnet ist, welcher mittensymmetrisch ausgebildet ist und an seinen beiden Auslegern Fräsköpfe tragende Wägen aufweist, die über ein elektronisches Steuersystem gleichsinnig, gegensinnig oder im Einzelbetrieb bewegbar sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Fräsmaschine, insbesondere Kopierfräsmaschine, bestehend aus einer Basiseinheit mit einer Längsführungsbahn für eine verfahrbare Ständereinheit, an der ein zur Fräskopfaufnahme bestimmter Querträger vertikal verschiebbar gelagert ist, sowie zumindest einem bezüglich der Basiseinheit lagefixierten Aufspanntisch und einem Steuersystem zur Vorgabe der Fräskopfbewegungen.

Fräsmaschinen und auch Kopierfräsmaschinen sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt und auch dazu geeignet, die in der Praxis geforderten Fräs- und Kopierarbeiten durchzuführen. Problematisch ist jedoch häufig der für den jeweiligen Bearbeitungsfall erforderliche technische Aufwand, da in Abhängigkeit von der Komplexität der jeweils durchzuführenden Bearbeitung, der Größe des zu bearbeitenden oder zu kopierenden Teiles und auch in Abhängigkeit von den jeweils geforderten Arbeitsgeschwindigkeiten unterschiedlichst ausgebildete und insbesondere auch hinsichtlich des elektronischen Steuersystems verschieden ausgerüstete Maschinen benötigt werden, so daß zur Bewältigung der beispielsweise in einem bestimmten Betrieb anfallenden Arbeiten erhebliche Maschineninvestitionen erforderlich sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fräsmaschine, insbesondere eine Kopierfräsmaschine der eingangs angegebenen Art unter gleichzeitiger Minimierung des insgesamt zu treffenden Aufwandes in der Weise auszubilden, daß eine größtmögliche Universalität in den Einsatzmöglichkeiten erzielt und dabei sowohl bei Durchführung von normalen Fräsvorgängen als auch beim Kopierfräsen die geforderten hohen Genauigkeiten problemfrei erreicht werden.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß der Querträger bezüglich der Längsachse der Basiseinheit mittensymmetrisch ausgebildet ist und mit seinen beiden Auslegern zwei beiderseits der Basiseinheit angeordnete Aufspanntische übergreift, daß an jedem der beiden Ausleger ein einen Fräskopf tragender, zumindest im wesentlichen über die Auslegerlänge verfahrbarer Wagen angeordnet ist und daß die beiden Wägen über das elektronische Steuersystem gleichsinnig, gegensinnig oder im Einzelbetrieb bewegbar sind.

Durch die mittensymmetrische Ausgestaltung der Fräsmaschine und die Verwendung eines stabilen, Laufwägen für die Fräsköpfe tragenden Querträgers wird in Verbindung mit großflächigen, über ihre gesamte Erstreckung voll nutzbaren, stationären Aufspanntischen ein optimaler Gesamt-Arbeitsbereich erhalten, wobei die in x-, y- und z-Richtung beweglichen Fräsköpfe über das elektronische Steuersystem nicht nur im Einzelbetrieb benutzt, sondern vor allem zur Zwillingsbearbeitung gleichsinnig oder im Kopierbetrieb gegensinnig gesteuert werden können, wobei natürlich im Kopierfräsbetrieb eine der beiden Werkzeugaufnahmen mit einem Taster bestückt ist.

Vorzugsweise sind die jeweiligen Aufnahmespindeln der Fräsköpfe auf den zugehörigen Wägen außermittig und zur Ständereinheit hin versetzt angeordnet, so daß eine Werkstückbearbeitung auch in unmittelbarer Nähe der vertikalen Ständereinheit möglich ist und somit die Arbeitsfläche des direkt benachbart der Basiseinheit angeordneten Aufspanntisches voll genutzt werden kann.

In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Länge der Ausleger des verwindungssteif ausgebildeten Querträgers zumindest um einen Betrag größer ist als die Breite des zugeordneten Aufspanntisches, welcher dem doppelten Maß der aussermittigen Versetzung der Werkzeugaufnahmespindel bezüglich der zugehörigen Wagenmitte entspricht. Dies stellt nämlich sicher, daß sich eine optimale gegenseitige Anpassung zwischen der Gesamtbreite des Querträgers und der Gesamtbreite von Basiseinheit und den beiden seitlichen Aufspanntischen erzielen läßt und bei der Durchführung einer Bearbeitung im seitlichen Randbereich des jeweiligen Aufspanntisches der horizontal verfahrbare Wagen nur mit dem Bereich außerhalb der seitlichen Begrenzung des Aufspanntisches gelegen ist, der die neben der Arbeitsspindel angeordnete Antriebseinheit trägt. Die Werkzeug-Aufnahmespindel selbst gelangt somit niemals in den äußersten Bereich des zugehörigen Auslegers, was sich hinsichtlich der Vermeidung unerwünschter Schwingungen vorteilhaft auswirkt.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Führungsbahnen der Wägen zumindest im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die zwischen der Ständereinheit und dem Querträger vorgesehenen Führungsbahnen gelegen sind, und dabei ist es ferner zweckmässig, wenn sich die Aufnahmespindeln der von den Wägen getragenen Fräsköpfen unmittelbar benachbart den Wagenführungsbahnen an den Auslegern des Querträgers befinden.

Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die bei der Bearbeitung auftretenden Kräfte optimal in den stabilen Querträger und damit auch in die vertikale Ständereinheit bzw. in die Basiseinheit einzuleiten, da störende Momente vermieden werden und damit auch Beeinträchtigungen der Relativbewegungen zwischen den einzelnen Bestandteilen der Fräsmaschine vermieden werden.

Zweckmäßigerweise sind an den außenliegenden Enden der Ausleger aktive Dämpfungseinheiten vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Draufsicht auf eine gemäß der Erfindung ausgebildete Zwillings-Fräs- bzw. Kopierfräsmaschine.

Die Zeichnung zeigt eine stabile Basiseinheit 1 in langgestreckter Form, auf der exakt geführt eine Ständereinheit 5 in x-Richtung verfahrbar ist.

Beiderseits dieser Basiseinheit 1 sind Aufspanntische 2, 3 angeordnet, die vorzugsweise mit der Basiseinheit 1 fest verbunden sind, gleiche Länge wie diese Basiseinheit aufweisen und untereinander gleiche Breite besitzen.

Nach Art eines Kreuzschlittens ist an der Ständereinheit 5 ein stabil und verwindungsfrei ausgebildeter Querträger 6 geführt, und zwar mittels exakter Führungsbahnen 14, so daß dieser Querträger 6 vertikal in z-Richtung über die Höhe der Ständereinheit 5 verfahrbar ist.

Der bezüglich der Längsmittelebene der Basiseinheit 1 symmetrisch ausgebildete Querträger 6 besitzt seitliche Ausleger 7, 8, welche sich über die Aufspanntische 2, 3 hinauserstrecken und Führungsbahnen 13 für jeweils einen Wagen 9 bzw. 10 besitzen und somit ein Verfahren der Wägen 9, 10 über die gesamte Auslegerlänge ermöglichen.

Jeder Wagen 9, 10 trägt einen Fräskopf 11, 12 mit zugehoriger Antriebseinheit. Der Fräskopf 11 ist damit entsprechend der durch einen Doppelpfeil gekennzeichneten Richtung y2 und der Fräskopf 12 entsprechend der ebenfalls durch einen Doppelpfeil gekennzeichneten Richtung y1 verfahrbar.

Die Führungsbahnen 13 für die längs der Ausleger 7, 8 verfahrbaren Wägen 9, 10 liegen im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Führungsbahnen 14 zwischen Ständereinheit 5 und Querträger 6, zumindest sind diese Führungsbahnen in nahe beieinanderliegenden Ebenen gelegen.

Auf diese Weise können die bei Bearbeitungsvorgängen auftretenden Momente minimiert werden, was wiederum eine hohe Arbeitsgenauigkeit ermöglicht, und zwar stets mit praktisch vertretbarem konstruktiven Aufwand.

Die Aufnahmespindeln der Fräsköpfe 11, 12 sind bezüglich der Mittelebene des jeweiligen Wagens 9, 10 seitlich so in Richtung der Ständereinheit 5 versetzt, daß die Breite der Arbeitstische 2, 3, die unmittelbar benachbart der Basiseinheit angeordnet sind, voll genützt werden kann. Auch hinsichtlich der erzielbaren Arbeitsgenauigkeit wirkt sich diese Maßnahme vorteilhaft aus, da viele Bearbeitungsvorgänge bei entsprechender Aufspannung der Werkstücke so durchgeführt werden können, daß der Arbeitsbereich des Werkzeugs möglichst nahe der Ständereinheit 5 gelegen ist und damit die auftretenden Kräfte besonders günstig über die Ausleger 7, 8 aufgenommen werden können.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß über das zugehörige elektronische Steuersystem, ggf. durch entsprechende Vorzeichenänderung der der y-Koordinate zugeordneten Steuersignale, eine gleichzeitige Fertigung identischer oder spiegelbildlicher Werkstücke möglich ist, und daß in gleicher Weise durch Einsetzen eines Tasters in eine der beiden Aufnahmespindeln ein unmittelbares oder spiegelbildliches Kopierfräsen, wie es in der Formenbearbeitung eine große Rolle spielt, möglich ist.

Außerdem kann die Fräsmaschine nach der Erfindung auch nach Art einer konventionellen Fräsmaschine betrieben werden, indem nur eine der beiden Fräsköpfe in Betrieb gesetzt wird.

Damit steht eine universell einsetzbare, hohe Bearbeitungsgenauigkeiten gewährleistende und auf wirtschaftliche Weise zu fertigende Fräsmaschine zur Verfügung, welche dazu geeignet ist, die unterschiedlichsten Bearbeitungsaufgaben zu erledigen und die gleichzeitig eine bestmögliche Nutzung des vorgesehenen elektronischen Steuersystems gestattet.


Anspruch[de]
  1. 1. Fräsmaschine, insbesondere Kopierfräsmaschine, bestehend aus einer Basiseinheit mit einer Längsführungsbahn für eine verfahrbare Ständereinheit, an der ein zur Fräskopfaufnahme bestimmter Querträger vertikal verschiebbar gelagert ist, sowie zumindest einem bezüglich der Basiseinheit lagefixierten Aufspanntisch und einem Steuersystem zur Vorgabe der Fräskopfbewegungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (6) bezüglich der Längsachse der Basiseinheit (1) mittensymmetrisch ausgebildet ist und mit seinen beiden Auslegern (7, 8) zwei beiderseits der Basiseinheit (1) angeordnete Aufspanntische (2, 3) übergreift, daß an jedem der beiden Ausleger (7, 8) ein einen Fräskopf (11, 12) tragender, zumindest im wesentlichen über die Auslegerlänge verfahrbarer Wagen (10, 11) angeordnet ist und daß die beiden Wägen (10, 11) über das elektronische Steuersystem gleichsinnig, gegensinnig oder im Einzelbetrieb bewegbar sind.
  2. 2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Aufnahmespindeln der Fräsköpfe (11, 12) auf den zugehörigen Wägen (10, 11) außermittig und zur Ständereinheit (5) hin versetzt angeordnet sind.
  3. 3. Fräsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen (13) der Wägen (11, 12) zumindest im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die zwischen der Ständereinheit (5) und dem Querträger (6) vorgesehenen Führungsbahnen (14) gelegen sind.
  4. 4. Fräsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmespindeln der von den Wägen (10, 11) getragenen Fräsköpfe (11, 12) unmittelbar benachbart den Wagenführungsbahnen (13) an den Auslegern (7, 8) des Querträgers (6) gelegen sind.
  5. 5. Fräsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den außenliegenden Enden der Ausleger (7, 8) aktive Dämpfungseinheiten vorgesehen sind.
  6. 6. Fräsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspanntische (2, 3) mit der Basiseinheit (1) fest verbunden sind.
  7. 7. Fräsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Ausleger (7, 8) des verwindungssteif ausgebildeten Querträgers (6) zumindest um einen Betrag größer ist als die Breite des zugeordneten Aufspanntisches (2, 3), welcher dem doppelten Maß der außermittigen Versetzung der Werkzeugaufnahmespindel bezüglich der zugehörigen Wagenmitte entspricht.






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