DE333515C - Kopierfraesmaschine zum Vorfraesen von Werkstuecken nach Schablone - Google Patents

Description

Um Gesenke und andere ungleichmäßig geformte Teile auf der Fräsmaschine selbsttätig zu fräsen, bediente man sich bisher einer Kopier- oder Graviermaschine, bei welcher der Kopierstift unter Gewichtsbelastung an einer Schablone oder Matrize gleitet und hierdurch die Frässpindel entsprechend bewegt. Die Schablone muß hierbei den Gleitdruck aushalten und aus verhältnismäßig hartem Material bestehen. Wenn scharfe Kurven vorhandensind, so muß die Schablone entsprechend vergrößert werden, damit der Steigungswinkel geringer wird. Zur Herstellung eines einzelnen Arbeitsstückes lohnt es sich in den meisten Fällen nicht, eine Schablone herzustellen. Die vorliegende Erfindung soll die Werkstücke nicht fertig, sondern nur selbsttätig vorgeschrubbt liefern. Um ein wirtschaftliches Arbeiten auch bei Einzelstücken zu ermöglichen, ist es dabei Hauptbedingung, daß die Schablone oder Matrize auf einfachste Weise unmittelbar vom Original abgeformt werden kann, ohne dieses durch Hitze usw. zu zerstören. Die Schablonen können infolgedessen nur aus Gips,

as Wachs und ähnlichen verhältnismäßig weichen Stoffen bestehen, die nur geringen Druck aushalten.

Die Arbeitsweise der Maschine ist so vorgesehen, daß ζ. B. ein gewöhnlicher Kopffräser (Stirnfräser) in das Werkstück Loch an Loch bohrt, die entsprechend der Gestaltung der Schablone verschieden tief ausfallen. Die Löcher überdecken sich teilweise und liegen auf einer Spirallinie. Der Vorschub ist hierbei zwangläufig und wird selbsttätig ausgeschaltet, wenn er die gewünschte Tiefe erreicht. Zu diesem Zwecke wird zwangsweise mit dem Fräser ein entsprechend geformter Taster vorbewegt. Sobald der Taster die Schablone erreicht, bleibt er stehen, während die ihn umgebende Hohlspindel, in der er so gelagert ist, daß er durch Reibung mitgenommen wird, sich wei'terbewegt. Dabei wird durch ein geeignetes Hebelgestänge die Umsteuerung des Antriebes herbeigeführt, welcher die Bewegung des Frässchlittens umkehrt. Zu gleicher Zeit wird Werkstück und Schablone durch eine entsprechende Schaltung so quer zur Vorschubrichtung des Werkzeuges und Tasters verschoben, daß der Fräser, nachdem er beim Rücklauf durch Anschlag wieder umgesteuert, eine neue Stelle des Werkstückes bearbeiten kann. Die Schaltung erfolgt dabei nur um ein solches Maß, daß die hergestellten Vertiefungen sich teilweise überdecken. Außer der Umsteuerung durch ein Schalthebelgetriebe ist eine solche durch elektrische Übertragung möglich. In beiden Fällen hat der Taster nur einen geringen Druck auszuhalten, ganz unabhängig von der Größe des Fräsers, wodurch die Herstellung der Schablone aus weichem Material ermöglicht ist.

In der Zeichnung, Abb. 7 bis 9, ist eine schematische Ausführung der Maschine dargestellt. Abb. 8 zeigt zunächst das Werkstück mit Andeutung der Bearbeitung durch Vorfräsen, Abb. 9 die entsprechende Schablone. Abb. 7 zeigt die Maschine in der einfachsten

Form ohne Schaltvorrichtung für den Tisch. Die Maschine besteht

1. aus dem das Werkstück und die Schablone tragenden Afbeitssupport a, der in der Pfeilrichtung bewegt wird;

2. aus dem den Fräser und den Kopierstift tragenden Werkzeugsupport e, welcher ebenfalls in der Pfeilrichtung bewegt wird.

Die Spindel f wird durch eine Riemscheibe 24

to angetrieben und setzt durch entsprechende Zahnräder die Kupplung ν in Bewegung. Die Kupplung ν ist undrehbar, aber achsial verschiebbar verbunden mit der Vorschubspindel 26, die mit einer am Gestell feststehenden Mutter 23 in Eingriff ist. In der gezeichneten Lage dreht sich die Spindel 26 in der Pfeilrichtung und bewegt den Schlitten e in der Pfeilrichtung auf das Werkstück zu. Die Kupplung ν wird gesteuert durch den Winkelhebel x, auf dessen einen Arm die gespannte Feder 21 einwirkt. Der Hebel y, der gegen einen Nocken des unter Federspannung stehenden Armes anliegt, verhindert eine Bewegung des Hebels χ in der Pfeilrichtung. Beim Aufstoßen der Kopierspindel g auf die Schablone bleibt erstere, die nur mit Reibung in dem Schlitten e gelagert ist, stehen, während der Schlitten e sich weiterbewegt. Das hat zur Folge, daß der Hebel y gedreht wird und von dem Nocken abgleitet, so daß die Feder 21 denselben in der Pfeilrichtung bewegen und die Linksgangseite der Kupplung υ einrücken kann. In der Endstellung zieht die Feder 25 den Hebel 15 vor den Ansatznocken des Hebels χ und verhindert ein Zurückspringen in die Arbeitsstellung so lange, bis beim weiteren Rückgang der Anschlagstift 16 den Hebel 15 auslöst, so daß die durch den nicht gezeichneten Schaltmechanismus inzwischen gespannte Feder 22 den Hebel χ wieder in die gezeichnete Arbeitsstellung bringt, der Vorschub des Schlittens e in der Pfeilrichtung also wieder beginnt. Der Tisch α ist inzwischen weitergeschaltet worden, und das Werkstück wird nun an anderer Stelle bearbeitet. Eine Ausführungsform, die zugleich Kopier- oder Reduziermaschine darstellt, zeigen die Abb. 1 bis 6.

Abb. ι zeigt eine Seitenansicht der Maschine, Abb. 2 eine Draufsicht der Maschine.

Die Maschine besteht aus:

1. dem das Werkstück tragenden Arbeitssupport α mit Arbeitsspindel b,

2. dem die Schablone tragenden Kopiersupport c mit Spindel d,

3. dem das Werkzeug (Fräser) tragenden Werkzeugsupport β mit Spindel f,

4. der den Kopierstift g tragenden, in zwei Augenlagern h geführten Hohlspindel i.

Der Werkzeugsupport e wird in Bewegung gesetzt von dem Antriebsräderkasten k und durch Schraubenspindel w mit Schneckengetriebe I. Der seitliche Vorschub quer zur Werkzeugachse und die umlaufende Bewegung des Werkstückes erfolgen mittels Hebelanordnung m, n, 0 (Abb. 1) durch Schaltrad f, durch Kegelräder q als Antrieb für die Spindel r für die seitliche Verschiebung des Werkstückes und durch Schneckengetriebe s, t für die umlaufende Bewegung des Werkstücke-. In Abb. 3 bis 6 ist ein Schaltmechanismus für den zwangläufigen Antrieb dargestellt.

Abb. 3 zeigt "einen Querschnitt durch den Getriebekasten in Richtung A-B der Abb. 4. Abb. 4 zeigt eine Draufsicht auf den Getriebekasten bei abgehobenem Deckel beim Rückgang kurz vor Einsetzen des Arbeitsganges.

Abb. 5 zeigt einen Querschnitt durch den Getriebekasten in Richtung A-B der Abb. 6,

Abb. 6 eine Draufsicht auf den Getriebekasten bei abgehobenem Deckel beim Vorwärtsgang kurz vor Einsetzen des Rückganges. Die Antriebsriemenscheibe u treibt durch Kupplung υ die Spindel w an, \velche ihrerseits dem Werkzeugsupport e (Abb. 2) die Bewegung erteilt. Die Kupplung ν wird durch den Hebel χ betätigt, welcher durch Hebel y in seiner Arbeitsstellung und durch Hebel 15 in seiner Rückgangsstellung gehalten wird.

In dem Getriebekasten k ist ein Schneckenrad 2 auf Welle 3 lose drehbar angeordnet. Beim Vorwärtsgang des Schlittens e mit Spindel f wird die Hohlspindel i durch Gestänge 11, 14, 10 in gleicher Richtung bewegt. Der Taster g ist in Spindel i achsial verschiebbar gelagert und wird durch. Reibung von der Hohlspindel i mitgenommen. Der Arm des Hebels 10 ist mit I, der Arm des Hebels 12 mit g fest verbunden. Der Hebel 12 besitzt genau senkrecht über dem Drehpunkt von 10 eine Stahlkugel, an welcher die Stange 13 angreift. Für gewöhnlich wird in jeder Stellung des Hebels 10 die Kugel sich über dem Drehpunkt des Hebels 10 befinden. Erst wenn der Taster g durch Anschlag an der Schablone an seiner Vorbewegung gehindert wird, kommt die Stahlkugel bei weiterer Vorwärtsbewegung der Hohlspindel i aus der Mitte, da der Drehpunkt für den Hebel 12 bei stillstehendem Taster in der Tasterachse liegt. Dabei wird die Stange 13 zurückbewegt, und der Hebel y (Abb. 6) gibt den Hebel χ frei, der nun das Getriebe auf Rückwärtsgang umsteuert. Die gespannte Schraubenfeder 21 bewirkt die Umsteuerung des Hebels χ in die Rückgangsstel- «-5 lung. Die mit Schneckenrad 2 durch Reibung gekuppelte Scheibe 17 besitzt einen Fortsatz 20, der gabelförmig die Stange 19 umgreift, sowie einen an die Schaltstange η angeschlossenen Arm m. Bei Drehung der Reibscheibe 17 in iao dem einen oder anderen Sinne werden die Federn 21 oder 22 gespannt. Der an der

Reibungsscheibe 17 angebrachte Hebel m bewirkt dabei den Schalttransport des Werkstückes durch Hebel n, 0 und f.

Das Ende der Rückgangsstellung zeigt Abb. 4. Der Endpunkt für die Rückbewegung der Spindel i und des Tasters g ist durch Schraube 16 einstellbar. In der gezeichneten Lage wird Hebel 15 ausgelöst, so daß die durch die Reibscheibe 17 gespannte Feder 22 den Arbeitsgang wieder einsetzt.

In derselben Weise, wie durch Hebelanordnung, kann die Auslösung des Vorschubes auch durch elektrische Übertragung erfolgen, indem der Taster g nach Anschlag an die Schablone einen Kontakt beeinflußt für den Rückgang der Arbeitsspindel.

Die Verstellung des Hubes des Tasters g bei Reduzierarbeiten geschieht durch Verstellung der Zugstange 14 in den Schlitzen der Hebel ro, 11. Statt senkrecht mit Kopffräsern zu arbeiten, kann man auch durch schräge oder wagerechte Anordnung der Frässpindel und durch Wahl entsprechend geformter Taster jeden beliebigen Fräser benutzen.

Claims (4)

Patent-Ansprüche;

1. Kopierfräsmaschine zum Vorfräsen von Werkstücken nach Schablone in der Weise, daß Loch an Loch sich teilweise überdeckend hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Werkstückschlitten ein Vorbewegen des zwangläufig mit ihm verbundenen Tasterhalters stattfindet, der durch Reibung den Taster mitnimmt, bis dieser bei Berührung der Schablone stehenbleibt, während Werkzeugschlitten und Tasterhalter sich etwas weiterbewegen, was durch Einwirkung des Tasters auf Hebel unter Mitwirkung von Federn das Umsteuern einer in einem Wendegetrieb vorgesehenen Kupplung zur Folge hat, worauf Rückgang von Werkzeugschlitten und Tasterhalter stattfindet, bis ein einstellbarer Anschlag ein erneutes Umsteuern herbeiführt.

2. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der die Kupplung (v) umsteuernde Hebel (x) unter der Einwirkung von Federn (21, 22) steht, die abwechselnd während des Vor- und Rückganges des Werkzeugschlittens durch eine in den Antrieb eingeschaltete Reibungskupplung (17) gespannt werden, so daß der Hebel (%), während er in der einen Endstelhmg gespannt ist, unter Spannung der . einen Feder steht, die ihn in die andere Endstellung umwirft, sobald die Sperrung beim Vor- oder Rückgang des Werkzeugschlittens aufgehoben wird.

3. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 1 .und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskupplung (17) auch ein Schaltwerk (m, η, ο, φ) beeinflußt, das eine absatzweise Drehung und gleichzeitig Verschiebung des Werkstückes und der Schablone quer zur Werkzeugachse bewirkt.

4. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Werkzeugschlitten und Tasterhalter am Maschinengestell gelagerte zwei zweiarmige Hebel (11,10) angeordnet sind, deren zwischen den beiden Drehpunkten gelegene Arme mit Schlitzen versehen und durch eine Stange (14) verbunden sind, während ihre anderen Arme mit dem Werkzeugschlitten (e) bzw. dem Tasterhalter (i) Verbindung haben, und daß über dem an dem Tasterhalter angeschlossenen Hebel (10) ein weiterer Hebel (12) gelagert ist, der mit seinen Endpunkten an den einen Endpunkt jenes Hebels bzw. an den Taster (g) angelenkt ist, und dessen Mittelpunkt während der Ärbeits- und Leerlaufsbewegung des Werkzeugschlittens mit der Drehachse des zugehörigen Hebels (xo) zusammenhalt, dagegen bei Berührung des Tasters mit der Schablone entgegengesetzt zur Vorschubrichtung des Werkzeugschlittens sich vorschiebt und dabei

- auf ein Hebelwerk (13, 1, y) einwirkt, das eine Auslösung der zugehörigen Sperrung des Kupplungshebel (x) herbeiführt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.