DE19830391A1 - Fräsmaschine mit rotierend antreibbarer Werkzeugspindel - Google Patents

Abstract

Eine Fräsmaschine weist eine rotierend antreibbare und senkrecht zu einer von der Frontseite eines Maschinenbetts zu dessen Rückseite abfallend geneigten Werkstückaufspannfläche in Z-Achsrichtung verfahrbare Werkzeugspindel auf, die mittels eines ersten Schlittens in Y-Richtung und mittels eines zweiten Schlittens in X-Richtung auf maschinenbettfesten Führungen verfahrbar ist. Hinter der Werkstückaufspannfläche ist ein Spänesammelraum vorgesehen. Die Führungen für den zweiten Schlitten sind an einander gegenüberliegenden Holmen eines parallel zur Werkstückaufspannfläche angeordneten, geschlossenen Portalrahmens vorgesehen, der auf seiner Frontseite mittels seitlicher vorderer Abstützbereiche und auf seiner Rückseite unmittelbar mit dem Maschinenbett verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fräsmaschine nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE 25 21 036 B2) ist die Werkzeugspindel in einer Kragarmanordnung am bedienerseitigen Ende eines Y-Schlittens verfahrbar, der seinerseits in einem X-Schlitten verschieblich ist. Die Führungen des X-Schlittens befinden sich am rückwärtigen Ende des Maschinentisches in einem Bereich, der hinter ei­ nem in Querrichtung sich erstreckenden Späneraum liegt.

Der Späneanfall bei Fräsmaschinen kann vergleichsweise groß sein. Eine Vergrößerung des Späneraums bei der bekannten Vorrichtung führt dazu, daß die sich aus der Krag­ armanordnung ergebenden Instabilitäten der bekannten Ma­ schine sogar noch verstärkt werden, weil die X-Achsenfüh­ rungen auf dem Maschinentisch noch weiter nach hinten wan­ dern muß und damit die Kragarmlänge vergrößert wird.

Es sind auch bereits Fräsmaschinen in Portalbauweise be­ kannt, bei denen die Werkzeugspindelachse entweder horizon­ tal oder vertikal verläuft. Bei derartigen bekannten Ma­ schinen wird die Stabilität der Maschine im wesentlichen bestimmt durch seitlich vorgesehene Verbindungswangen zwi­ schen dem Maschinengestell und den oben liegenden, horizon­ tal angeordneten Führungsbereichen.

Ausgehend von dem eingangs erwähnten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fräsmaschine zu schaffen, welche die Ausbildung vergleichsweise großer Späneabfuhrräume und Späneabführvorrichtungen in Verbindung mit einer hohen Steifigkeit der Maschine bei deren kompak­ ter Bauweise ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Pa­ tentanspruchs 1.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen beschrieben.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Fräsmaschi­ ne schräg von vorn mit Blick in den Arbeits­ raum;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Fräsmaschine gemäß Fig. 1 in Blickrichtung gemäß Pfeil II in Fig. 3, mit weggebrochen dargestellten Eck­ bereichen des Portalrahmens;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Fräsmaschine gemäß Fig. 1 schräg von hinten mit weggebro­ chen dargestelltem vorderem Portalholm;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Fräsmaschine gemäß Fig. 1, bei der die Seitenwange auf der Ansichts­ seite weggelassen und der dahinterliegende Be­ reich der Maschine teilweise geschnitten dar­ gestellt ist.

Ein Maschinenbett 1 trägt einen Werkstücktisch 3a mit einer zur Horizontalen geneigten Werkstückaufspannfläche 3. An dem Maschinenbett 1 stützt sich über Seitenwangen 9 und Ab­ stützbereiche 2c ein parallel zur Werkstückaufspannfläche 3 verlaufender, geschlossener Portalrahmen 2 ab. An der der Bedienungs- und Beladeseite der Fräsmaschine gegenüberlie­ genden Seite ruht der Portalrahmen 2 unmittelbar auf dem Maschinenbett 1. Der Portalrahmen 2 trägt eine in drei or­ thogonalen Achsrichtungen verschiebliche Werkzeugspindel 4.

Für den Vorschub in Z-Richtung ist die Werkzeugspindel 4 in einem Schlitten 7 gelagert, der als Spindelkasten ausgebil­ det ist. Die Vorschubbewegungen in den beiden anderen, in einer zur Aufspannfläche 3 parallelen Ebene liegenden Vor­ schubrichtungen werden in Y-Richtung durch einen ersten Schlitten 5 und in X-Richtung durch einen zweiten Schlitten 6 erreicht. In der Werkzeugspindel 4 ist ein Fräswerkzeug 4b eingespannt.

Die Seitenwangen 9 weisen durchbrochene Bereiche 9a auf, die die Beobachtung des Fräswerkzeugs 4b und des Zerspa­ nungsprozesses ermöglichen. Auf dem Maschinenbett 1 ist ein weiterer Werkstücktisch 3b in einer Bereitstellungsposition gelagert, dessen Aufspannfläche horizontal ausgerichtet ist, und der an die Stelle des Werkstücktisches 3a in die Bearbeitungsposition verschwenkbar ist. Durch die horizon­ tale Anordnung der Aufspannfläche in der Bereitstellungspo­ sition werden das Abspannen eines bearbeiteten Werkstücks und das Aufspannen eines Rohteils erleichtert.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Fräsmaschine, bei der der Wechsel der Werkstücktische 3a und 3b mittels einer Schwenkvorrichtung 3c automatisch möglich ist. Die Werk­ stücktische 3a und 3b werden um eine Schwenkachse 3d ge­ schwenkt, die in Richtung der Winkelhalbierenden des von horizontaler und geneigter Werkstücktischfläche gebildeten Winkels angeordnet ist. Die Fräsmaschine ist mit einem Spä­ neförderer 11 ausgerüstet. Die Werkzeugspindel 4 wird aus einem Werkzeugmagazin 10 mit Werkzeugen 4b versorgt, das unterhalb des Portals 2 in den Bewegungsbereich der Werk­ zeugspindel 4 hineinragt, so daß die Werkzeuge 4b von der Werkzeugspindel 4 unmittelbar aus dem Werkzeugmagazin 10 abgeholt werden können.

Die Führungen 6a für den in X-Richtung verfahrbaren zweiten Schlitten 6, befinden sich an dem unteren Querholm 2b (siehe Fig. 1) und an dem oberen Querholm 2a. Wie in Fig. 3 erkennbar ist, trägt der Schlitten 6 auf seiner Oberseite Führungen 5a, auf denen am ersten Schlitten 5 befestigte Gegenführungen 5b gleiten.

Der erste Schlitten 5 weist seinerseits Führungen 7b für die Gegenführungen 7a des als Spindelkasten ausgebildeten dritten Schlittens 7 auf.

Die Führungen 5a erstrecken sich beiderseits eines Aus­ schnitts 6b, durch den die Werkzeugspindel 4 und der Spin­ delkasten hindurchragen und in dem sie verschieblich sind. Die Rückwand des Maschinenbettes 1 ist mit einer Öffnung 1a versehen, durch die der in Fig. 2 dargestellte Späneförde­ rer 11 in den Spänesammelraum 8 geführt ist.

Der Spänesammelraum 8 schließt sich unmittelbar an die Werkstückaufspannfläche 3 des Werkstücktisches 3a an, so daß die bei der Zerspanung anfallenden Späne auch ohne die Unterstützung eines Kühlmittelstroms in den Spänesammelraum 8 fallen und vom Späneförderer 11 daraus entfernt werden können.

Im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel er­ streckt sich die X-Achse in der Horizontalen, während die Y-Achse in der geneigten Ebene des Portalrahmens verläuft. Es ist ohne weiteres auch möglich, als X-Achsrichtung die geneigte Richtung der Seitenholme des Portalrahmens an zu­ nehmen und als Y-Achsrichtung die Horizontale.

Anstelle des dargestellten Werkstücktisches können auch be­ kannte andere Werkstücktische verwendet werden, beispiels­ weise solche mit zwei Schwenkachsen. Auf diese Weise ist dann eine Bearbeitung in fünf Achsen möglich.

Die Be- und Entladung der Werkstücke kann auch mittels ei­ nes Palettenwechslers erfolgen.

Claims (7)

1. Fräsmaschine mit einer rotierend antreibbaren und senk­ recht zu einer von der Frontseite eines Maschinenbetts (1) zu dessen Rückseite abfallend geneigten Werkstück­ aufspannfläche (3) in Z-Achsrichtung verfahrbaren Werk­ zeugspindel (4), die mittels eines ersten Schlittens (5) in Y-Richtung und mittels eines zweiten Schlittens (6) in X-Richtung auf maschinenbettfesten Führungen (6a) verfahrbar ist, wobei hinter der Werkstückaufspannfläche (3) ein Spänesammelraum (8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (6a) für den zweiten Schlitten (6) an einander gegenüberliegenden Holmen (2a; 2b) eines paral­ lel zur Werkstückaufspannfläche (3) angeordneten, ge­ schlossenen Portalrahmens (2) vorgesehen sind, der auf seiner Frontseite mittels seitlicher vorderer Abstützbe­ reiche (2c) und auf seiner Rückseite unmittelbar mit dem Maschinenbett (1) verbunden ist.

2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (6a) für den zweiten Schlitten (6) am vorderen und am hinteren Holm (2a; 2b) des Portalrahmens (2) vorgesehen sind.

3. Fräsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Y-Richtung sich erstreckenden Führungen (5a, 5b) des ersten Schlittens (5) mit einem den zweiten Schlitten (6) bildenden Rahmen zusammenwirken.

4. Fräsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Z-Achsrichtung sich erstreckenden Führungen (7a) der Werkzeugspindel (4) auf einem dritten Schlitten (7) vorgesehen sind, die mit auf dem ersten Schlitten (5) vorgesehenen Gegenführungen (7b) zusammenwirken.

5. Fräsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Portalrahmen (2) mittels seitlicher, am Maschi­ nenbett (1) fester Seitenwangen (9) abgestützt ist.

6. Fräsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwangen (9) einen durchbrochenen Bereich (9a) aufweisen.

7. Fräsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigt gegenüber der Horizontalen angeordnete Werkstückaufspannfläche (3) um eine quer zur Aufspann­ fläche (3) verlaufende, von der Z-Achsrichtung abwei­ chend geneigte Schwenkachse (3d) aus einer Bereitstel­ lungsposition in eine Bearbeitungsposition verschwenkbar ist.