DE944469C - Verfahren zur Herstellung von Modellstuecken aus einem Werkstueck und Einrichtung zurAusuebung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Modellstücken aus einem Werkstück sowie auf eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens.

In bekannter Weise werden Modellstücke, z. B. Turbinenschaufeln, die im Kopierfräsverfahren als Vorlage dienen, nach Konstruktionszeichnungen in mühseliger Handarbeit durch Feilen auf Fertigmaß gebracht.

Ferner wurden bereits aus Paraffin gegossene starkwandige und oben offene Hohlkörper vorgeschlagen, welche außen mittels einer Kopierfräsmaschine genau bearbeitet werden.

Schließlieh ist die Herstellung von Paraffinmodellen nach entsprechenden Schnittrissen bekannt, wobei der Rohling stufenförmig umfräst wird.

Gegenüber diesem bekannten Stand der Technik wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, am Werkstück zunächst ein dem tolerierten Maß des Modell-Stückes entsprechendes Netz zu erstellen und aus dem übrigen Material, Material bis zum Egalisieren des Netzes oder bis zur Unterschreitung des tolerierten Maßes abzunehmen, so daß das Netz aus der übrigen Oberfläche herausragt, worauf diese Oberfläche durch Auftragen einer Füllmasse in

Schichten bis zum Oberflächenriiveau des Netzes auf das tolerierte Maß des Fertigstückes ergänzt wird.

Die Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens weist eine Einspannvorrichtung zur Aufnahme des zu bearbeitenden * Werkstückes sowie ein spannabnehmendes Werkzeug im Bereiche des Werkstückes auf, wobei die Einspannvorrichtung samt Werkstück und das Werkzeug sowohl in-'horizon-ίο taler als auch in vertikaler Richtung verstellbar sind. Die Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die die Verstellung bewirkenden Teile mit einem Fühler in Verbindung stehen, welcher entlang von zweidimensionalen Vorlagen zu führen bestimmt ist, wobei der Fühler mittels einer Bewegungsübertragungsvorrichtung mit dem senkrecht zur Längsachse des Werkstückes verschiebbaren Werkzeug in Verbindung steht und im Bereiche einer koaxial zur Werkstückachse angeordneten, mit dem Werkstück so, in Drehverbindung stehenden Scheibe axial verschiebbar gelagert ist, welche Scheibe eine zweidimensionale, einen der Stellung des Werkzeuges entsprechenden Schnitt darstellende Vorlage trägt. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der as Einrichtung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι ein halb bearbeitetes Werkstück in schaubildlicher Darstellung,

■ Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung in schaubildlicher Darstellung zur Bearbeitung eines Werkstückes, senkrecht zur Längsachse, ' Fig. 3 dieselbe Einrichtung in Draufsicht, Fig. 4 die Einrichtung zur Bearbeitung des Werkstückes entlang der Längsachse, Fig. S eine Variante zu Fig. 4, Fig. 6 eine Variante der Einrichtung zur Herstellung von Gesenken,

Fig. 7 ein Gesenk in schaubildlicher Darstellung vergrößert gezeichnet und die

Fig. 8 bis "10 eine letzte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes, wozu
Fig. 11 eine Variante ist.

Zur Erläuterung des Verfahrens und anschließend der Einrichtung wird beispielsweise die Herstellung eines Kompressorschaufelmodells beschrieben. Die einzelnen Kompressorschaufeln können durch Kopierfräsverfahren hergestellt werden, wozu -eine Kopierfräsmaschine gebraucht wird, welche durch Abtasten eines dreidimensionalen Modells gesteuert wird. Die Herstellung eines solchen Modells erfolgt heute durch Handarbeit auf Grund der Konstruktionszeichnung mittels Feilen. Diese Methode nimmt sehr viel Zeit in Anspruch und ist entsprechend kostspielig. Nach dem neuen Verfahren wird folgendermaßen vorgegangen: Am Werkstück wird ein Netz erstellt, z. B. durch Ausfräsen von Nuten oder durch Anbringen von Bohrungen, wobei der Nutengrund bzw. der Bohrungsgrund dem Fertigmaß des Modelstückes entspricht. Dieses Netz setzt sich gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus Nuten 2 und 3 zusammen, durch welche die ganze Oberfläche des Werkstückes ι in Zonen 4 eingeteilt wird. Nach Erstellen der Nuten wird bis zur Erreichung des Fertigmaßes Material abgenommen. Der Nutengrund dient dabei als Leitfläche, wodurch das standige Nachmessen des Werkstückes während der Bearbeitung nicht mehr benötigt wird. Werden durch die beschriebene Bearbeitung die Kanäle egalisiert, d, h. soviel Material abgenommen, daß die Nuten gerade verschwinden, so ist das Fertigmaß erreicht.

Eine weitere Möglichkeit besteht noch darin, daß man soviel Material aus den Zonenteilen abnimmt, bis das Netz reliefartig aus der übrigen Oberfläche herausragt, d. h. die ursprünglichen Kanäle zu Rippen umgewandelt werden. Anschließend wird die Oberfläche durch Auftragen einer Füllmasse bis Oberkante der genannten Rippen auf das Fertigmaß der Schaufel ergänzt.

Zweckmäßigerweise wird das Netz so erstellt,' daß die Kanäle annähernd parallel bzw, senkrecht zur Schaufellängsschwerachse verlaufen. Zur Erstellung des Netzes werden zunächst Schnittzeichnungen vom Modellstück angefertigt, wobei die Schnitte entlang der zu erstellenden Kanäle genommen sind. Diese Zeichnungen dienen in der später beschriebenen Weise als Vorlage zur Erstellung des Netzes. Eine Einrichtung zu diesem Zwecke ist in der Fig. 2 in schaubildlicher Weise dargestellt. Der Arbeitstisch ist mit S bezeichnet, er weist zwei an und für sich bekannte und in üblicher Weise als Halte-., und Zentrierspitzen ausgebildete Teile 6 auf, welche in axialer Richtung verschiebbar in Lagern 6' Aufnahme finden. Die genannten Spitzen 6 dienen zur Aufnahme des zu bearbeitenden Werkstückes 1, welches zweckmäßigerweise mit seiner Längsachse koaxial zu den Längsachsen der Spitzen 6 befestigt und zentriert wird. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß durch die Drehung der Werkstückspindel mit Mitnehmer und Spitze 6 das Werkstück 1 mitgenommen wird. Das Bearbeitungswerkzeug, z. B. ein Fräser, ist mit 8 bezeichnet. Dasselbe wird von einem Elektromotor 7 angetrieben und ist zu diesem Zwecke in bekannter Weise mit der Antriebsstelle des Motors verbunden. Der genannte Elektromotor 7 ist an einem Querschlitten 9 gelagert, welcher senkrecht zur Axialrichtung des zu bearbeitenden Werkstückes verschiebbar ist. Die Verschiebung erfolgt mittels eines Handrades 10 in den durch die Pfeile P₁ angezeigten Richtungen, wobei die detaillierte Ausbildung des Verschiebmechanismus nicht näher dargestellt ist. Dieser kann in üblicher Weise aus einer mit dem Handrad verbundenen Spindel und einer mit dem Schlitten 9 verbundenen Spindelmutter bestehen. Der Querschlitten 9 steht mit dem einen Ende eines flexiblen Bandes 11 in Verbindung, welches andernends an einer Rolle 12 aufgerollt ist. Diese Rolle 12 ist an einer Welle 13 drehverbunden gelagert, welche Welle 13 parallel zu der Längsachse des eingespannten Werkstückes 1 verläuft und andernends eine weitere Rolle 14 trägt. Eine Zwischenlagerung der Welle ist mit 15 bezeichnet. Auf die Rolle 14 ist ebenfalls ein Band 16 auferollt, welches andernends mit einem Fühler 18 in Verbindung steht. Dieser Fühler weist einen in einer Lagerung 17, in axialer Richtung beweglichen

Schaft auf und erstreckt sich andernends im Bereiche einer Scheibe 19. Der Schaft des Fühlers ist mit einem Kragen i8' ausgerüstet, gegen welchen sich eine Druckfeder 18" abstützt. Die genannte Scheibe 19 ist an der Welle des einen Halteorgans 6 mit diesem drehverbunden befestigt und dient zur Aufnahme einer Querschnittszeichnung 20. Diese ist auswechselbar an der Scheibe angebracht und· stellt einen Querschnitt durch das Modellstück dar, welchem entsprechend ein Kanal des Netzes erstellt werden soll. Das Werkzeug 8 ist bezüglich des Werkstückes auch in der Längsrichtung verstellbar und ist an jener Stelle eingestellt, welche dem aufgespannten Querschnitt entspricht. Um die Bänder 11 und 16 stets gespannt zu halten, ist ein Gewicht 21 an der Rolle 14 befestigt.

Wird nun der Fühler 18 entlang des Umrisses des Querschnittes 20 bewegt, was durch gleichzeitiges Betätigen des Handrades 10 und eines Handrades 22 zur Drehung des Werkstückes 1 samt Scheibe 19 um die Längsachse erfolgt und der Fräser in Rotation versetzt, so wird in das Werkstück 1 ein dem Umriß der Querschnittszeichnung entsprechender Kanal gefräst. Anstatt der Handbedienung könnte auch eine Druckknopfsteuerung vorgesehen sein. In ähnlicher Weise werden andere Schnittzeichnungen nacheinander auf die Scheibe 19 aufgebracht und entsprechende Kanäle gefräst, bis sämtliche Kanäle des Netzes erstellt sind, die parallel zu einer Querebene des^Werkstückes verlaufen.

Um keine Zeichnungen der Originalgröße gebrauchen zu müssen und eine Fehlerverkleinerung durch Reduktion der Maßstäbe zu erreichen, werden die Durchmesser der Scheiben 12 und 14 so gewählt, daß die Bewegungen des Fühlers 18 dem Zeichnungsmaßstab entsprechend an die Bewegungen des Werkzeuges übersetzt werden.

Die Herstellung der Längskanäle 3 (Fig. 1) erfolgt an Hand von entsprechenden Längsschnittszeichnungen. Das Werkstück 1 wird wiederum zwischen Halteteile 22 eingespannt, die an der Werkbank 23 (Fig. 4) angeordnet sind, welche Werkbank durch Betätigen eines Handrades 24 in den Pfeilrichtungen P₂ verschiebbar ist. Diese Bewegung wird mittels eines Bandes 25 und Rolle 26 an eine Keilwelle 27 übertragen. Diese trägt eine weitere Rolle 28, auf welcher ein Band 29 gewickelt ist, das mit einem Halter 30 eines Fühlers 31 in \^rerbindung steht. Ein Gewicht 32 ist bestrebt, die Keilwelle 27 so zu drehen, daß die Bänder 25 und 29 ständig gespannt bleiben. Durch die beschriebene Anordnung werden die hin- und hergehenden Bewegungen der Werkbank 23 an den Fühler 31 übertragen, wobei durch zweckmäßige Wahl des Durchmesserverhältnisses der beiden Scheiben 26 und 27 jede beliebige Übersetzung zwischen der Bewegung der Werkbank und dem Fühler erzielt werden kann. Der Halter 30 samt Fühler 31 ist an einem Schlitten 33 gelagert, welcher senkrecht zur Bewegungsrichtung der Werkbank in den Pfeilrichtungen P_s bewegbar ist, wobei der Schlitten 33 mit einem Mitnehmer 34 ausgerüstet ist, welch letzterer die Bewegungen des Schlittens in den Pfeilrichtungen P₃ an die Scheibe 28 überträgt, welche verschiebbar, aber drehverbunden an der Keilwelle 27 angeordnet ist.

Der Schlitten 33 ist so mit einem Werkzeugschlitten 35 gekoppelt, welcher einen Elektromotor 36 mit Werkzeug 37 trägt, daß die Verschiebungen des Werkzeugschlittens 35 senkrecht zu der Längsachse des Werkstückes an dem Schlitten 33 übertragen werden. Die Verstellung des Werkzeugschlittens in der genannten Richtung erfolgt mittels eines Handrades 38. Die Verbindung zwischen dem Schlitten 33 und 35 kann z. B. mittels einer Bandübersetzung 39, 40, 41 erfolg^ oder die beiden / Schlitten können.aus einem Stück angefertigt sein. Im Bereiche des Fühlers ist ein Arbeitstisch 42 angeordnet, welcher zur Aufnahme von Längsschnittszeichnungen 43 dient. ,

Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung ist die folgende: Auf den Arbeitstisch 42 wird eine Längsschnittszeichnung des fertigen Arbeitsstückes gespannt, entsprechend welcher ein Kanal 3 gefräst werden soll. Das zu bearbeitende Werkstück wird bezüglich des Werkzeuges 37 so eingestellt, daß die durch das Werkstück gehende horizontale Ebene der Schnittebene der aufgespannten Zeichnung entspricht. Durch gleichzeitige Betätigung der Handräder 24 und 38 oder durch automatische Druckknopfsteuerung wird erreicht, daß die Fühler genau der Längskan'te der Schnittzeichnung entsprechend geführt werden. Das Werkzeug 37 beschreibt eine entsprechende Bewegung, so daß das Werkstück 1 gemäß der Schnittzeichnung bearbeitet wird. Durch . die Verwendung von verschiedenen Schnittzeichnungen, welche durch verschiedene axiale Ebenen genommene Längsschnitte darstellen, werden die " Längskanäte 3 des Werkstückes hergestellt.

Nachdem am Werkstück das in der Fig. 1 gezeigte Netz erstellt wurde, wird an der Oberfläche der durch die Kanäle begrenzten Zonen so viel Material weggenommen, bis das Fertigmaß erreicht oder unterschritten wird. Im letzteren Falle werden die genannten Zonen mit einer plastischen Masse so weit ausgefüllt, bis das Fertigmaß erreicht ist.

Eine Variante zu der zuletzt beschriebenen Einrichtung ist in der Fig. 5 dargestellt. Der -Aufbau derselben ist folgender: Das Werkstück 1 ist wiederum zwischen zwei Halteorganen 44 einge- tio spannt, welche an einem Schlitten-45 angeordnet sind. Dieser Schlitten ist in der Richtung ί"₄ durch Betätigung eines Handrades 46 verstellbar, und die Bewegung wird mittels einer Übersetzung 47, 48, 49 an einen Arbeitstisch 50 übertragen, welcher zur Aufnahme der Längsschnittszeichnungen 51 dient.

Zur Abtastung dieser ist wiederum ein Fühler 52 vorgesehen, welcher senkrecht zur Bewegungsrichtung durch Betätigung eines Handrades 53 des Tisches 50 verschiebbar ist. Mit dem Fühler 52 ist das vom Elektromotor 55 angetriebene Werkzeug 54 gekuppelt, wobei die Bewegungsübertragung mittels Stahlbänder 57 bzw. 59 über Rollen und über eine Welle 58 erfolgt, wobei die Rollendurchmesser sich so verhalten wie das Verhältnis Modell zu Zeichnung.

Durch die gleichzeitige Betätigung der Hand-, räder 46 und 53 werden der Fühler 52 und der Tisch 50 zueinander so bewegt, daß die Bewegung der Längskontur der Schnittzeichnung 51 entsprechend erfolgt und auf das Werkzeug 54 bzw.' Arbeitsstück ι übertragen wird.

In den Fig. 6 und 7 ist eine Ausführung gezeigt, gemäß welcher die Einrichtung zur Bearbeitung von Hohlkörpern dient. Das zu bearbeitende Stück ist mit 60 bezeichnet. Es ist zwischen den Halte-. -teilen 61 und 62 einer Werkbank63 .eingespannt. Auch in diesem Falle dient als - Bearbeitungs werkzeug ein mittels Elektromotor 64 angetriebener Fräser 65, wobei der Elektromotor 64 samt Fräser an einem Querschlitten 66 gelagert ist, welcher mittels eines Handrades 67 in den Pfeilrichtungen B senkrecht zur Axialrichtung des zu bearbeitenden Werkstückes verstellbar ist. Die hin- und hergehende Bewegung des Querschlittens 66 wird durch eine starre Getriebeübersetzung 68, 69, 70 und durch ein flexibles Band 71 an eirien Fühler 72 übertragen, wobei das flexible Band auf eine unter Federwirkung stehende Trommel γ%. auf- und abwickelbar ist. Die Anordnung wird dabei so getroffen, daß die genannte Trommel 73 mit dem letzten Glied 70 der Getriebeübersetzung in Wirkverbindung steht. Der Fühler 72 ist im Bereich einer Scheibe 74 angeordnet, welche an der Welle des Halteteiles 61 befestigt ist und zur.Aufnahme einer Querschnittszeichnung 75 dient. Diese ist auswechselbar an der Scheibe 74 angeordnet und stellt einen Querschnitt ■ durch das' Modellstück dar, welchem entsprechend ein Kanal des Netzes erstellt werden soll. Das Werkzeug 65 ist bezüglich des Werkstückes auch in der Längsrichtung verstellbar und ist so eingestellt, daß die gewählte Stelle dem durch die Zeichnung^dargestellten Querschnitt entspricht. Wird der Fehler 62 entlang des Umrisses der Querschnittszeichnung 75 bewegt, was durch die Betätigung des Handrades 67 sowie eines Handrades 76 geschehen kann, und wird das Werkzeug 65 in Rotation versetzt, so wird in das Werkstück 60 ein Kanal gefräst. Die Herstellung der Längskanäle erfolgt durch die Verwendung von entsprechenden Längsschnittszeichnungen. Um den Elektromotor entlang des Werkstückes 60 beweglich zu halten, kann der Querschlitten 66 in ähnlicher Weise, wie in der Fig. 2 dargestellt, gelagert sein.

Eine letzte Ausführung des Erfindungsgegen-Standes ist in den Fig. 8 bis 10 dargestellt. Auch in diesem Falle handelt es sich um die Bearbeitung eines Werkstückes 87, welches als Modell dienen soll. Die Bearbeitungseinrichtung weist eih Gestell .81 auf, welches mit einer vertikalen Führung 130 ' 55 versehen ist, in der ein Support 83 vertikal verstellbar gelagert ist. Die Verstellung ist an und für sich bekannt und kann z. B. mittels eines Spindelgetriebes erfolgen. Am Support 83 ist ein Träger 131 in den Pfeilrichtungen 84, 85' bewegbar gelagert. Zu diesem Zweck ist am Support 83 eine Gleitführung 82' und 82" vorgesehen, welche uus je einem sich, in horizontaler Richtung erstreckenden Kanal besteht/Die Bewegung des Trägers 131 in den Führungen erfolgt mittels einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten, durch ein Handrad 106' betätigbaren Spindel, welche mit einer gelenkigen Welle in Verbindung steht. Diese gelenkige Welle setzt sich aus einem Teleskopglied 111 und aus einem Gelenkstück 110 zusammen, welch letzteres mit einem Winkelgetriebe 108, 109 in Verbindung steht. Dieses .Winkelgetriebe weist zwei Kegelräder auf, deren Achsen aufeinander senkrecht stehen, . wobei das Kegelrad 108 mittels eines Handrades 106" betätigbar ist. In dieser Weise ist es möglich, die Verschiebung des Trägers 131 sowohl ,durch die Betätigung des Handrades 106' als auch desjenigen 106" zu bewirken. Die Ausbildung des Teleskop-, gliedes ist in der Zeichnung nicht näher dargestellt, es kann in üblicher Weise aus zwei ineinander verschiebbaren Hülsen oder Gleitbüchsen bestehen. .

Der genannte Träger weist eine Einspannvorrichtung 86 auf, in welcher das genannte Werkstück 87 Aufnahme findet. Andernends-ist in üblicher Weise eine Spitze 86' vorgesehen,· welche in einem Auslegearm 131' des Trägers 131 befestigt ist. Im Bereich des Werkstückes 87 ist das Bearbeitungswerkzeug, z. B. ein Scheibenfräser 88, an einer drehbaren Welle 89 befestigt. Der Antrieb des Werkzeuges 88 erfolgt mittels eines Elektromotors 90 über eine Riemenverbindung 91 in an und für sich bekannter Weise.

Die Einspannvorrichtung 86 ist fest verbunden mit einer Welle 93, welche ebenfalls im Träger 131 gelagert ist und an ihrem dem Werkzeug' abgekehrten Ende eine Schnecke 94 trägt. Diese arbeitet mit einem Schneckenrad 95 zusammen, das an einer zur Welle 93 senkrechten Welle 95' befestigt ist.. Das andere Ende dieser Welle steht mit einer Gelenkwelle 96 in Verbindung, die mit einem Teleskopglied 97 gekoppelt ist. Diese ist ähnlich wie das • Glied in ausgebildet und überträgt die Drehung des Schneckenrades 95 an eine Schnecke 98. Diese Schnecke ist in einem Gestell 134 gelagert und kämmt mit einem Schneckenrad 99, das zum Antrieb eines Drehtisches 100 dient. Auf diesem Tisch wird die Querschnittszeichnung des zu bearbeitenden Werkstückes in beliebig großem Maßstab befestigt und mittels eines Fühlers 120 abgetastet. Die· Betätigung der Welle 101 der Schnecke 98 erfolgt mittels eines Handrades 103. Wie aus dem Beschriebenen ersichtlich ist, werden durch die Betätigung des genannten Handrades 103 der Drehtisch 100 und das Werkstück 87 synchron gedreht. Eine andere Möglichkeit könnte auch darin bestehen, indem der Antrieb des Tisches 100 und des damit gekoppelten Werkstückes 87 mittels eines Antriebsmotors über ein stufenlos regulierbares Getriebe vorgenommen wird.

Ferner ist noch ein Gelenkmechanismus vorgesehen, welcher die durch die Betätigung des Hand- iao rades 106' oder 106" ausgelöste Bewegung des Trägers 131 auf den Fühler 120 überträgt. Dieser Gelenkmechanismus ist aus folgenden Teilen aufgebaut : Am horizontal verschiebbaren Träger oder Frästisch 131 sind zwei Fassungen 127 zur Lagerung einer vertikalen Welle 126 vorgesehen, an

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welcher das eine Ende eines Verbindungsstabes 123 drehbar gelagert ist. Dieser Stab ist in einer Gleitführung drehbar gelagert und am Ständer 81 verschiebbar befestigt. Der Spindelstock 131 führt nur die Vorschubbewegung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Supports 83 aus. Das andere Ende des Stabes 123 ist mit einer Gleitfpdre 123' versehen und steht bei 123" mit einer Stange 121 in Verbindung. Diese ist durch die beiden festen Lager 122 geführt, wobei zwischen den beiden Lagern eine Kreuzführung 124 vorgesehen ist. Diese Kreuzführung ist fest mit der Stange 121 verbunden und bildet sozusagen einen Teil dieser Stange, wobei zur Aufnahme eines stabförmigen Trägers 118 die genannte Kreuzführung eine sich senkrecht zur Längsrichtung der Stange 121 erstreckende Bohrung 136 aufweist. In dieser Bohrung 136 ist der genannte Träger 118 axial verschiebbar geführt. Am einen Ende des Trägers, welcher sich bis zum Drehtisch 100 erstreckt, ist der Fühler 120 befestigt, während das andere Ende des genannten Trägers eine Muffe 137 trägt, die an einem Verbindungsstück 116 gleitbar gelagert ist. Dieses Verbindungsstück ist zwischen zwei sich parallel erstreckenden und parallel zum Träger 118 verlaufenden Stangen 115 angeordnet, welche Stangen andernends in Führungen 114 verschiebbar gelagert sind. Die genannten Führungen 114 sind zweckmäßigerweise an Gestell 134 starr befestigt. Ferner ist noch ein sich parallel zum Verbindungsstück 116 angeordnetes Verbindungsstück 117 vorgesehen, welches mit den beiden Stangen 115 verbunden ist. Dieses Verbindungsstück 117 trägt das eine Ende einer Stange 138, welche andernends an einem Gleitstück 141 schwenkbar befestigt ist. Dieses Gleitstück 141 ist als Spindelmutter ausgebildet und wirkt mit einer Spindel 140 zusammen, welch letztere in einem Ausleger .139 gelagert ist und ein Handrad 142 trägt. Dieses dient zur Veränderung des Hebel-Verhältnisses, was durch die Verstellung des' Gleitstückes erfolgt.

Mit 144 ist ein an und für sich bekannter Elektromotor bezeichnet, welcher den automatischen Vorschub des Bearbeitungswerkzeuges bewirkt. Die beschriebene Einrichtung erlaubt wiederum, mit dem Fühler 120 eine einem Zeichnungsumriß 146 entsprechende Bewegung auszuführen, wobei diese Bewegung genau in eine Relativbewegung zwischen dem zu bearbeitenden Werkstück und dem go Werkzeug umgewandelt wird. In der beschriebenen Weise kann die Abtastung des Zeichnungsumrisses 146 sowohl nach Polarkoordinaten als auch nach cartesischen Koordinaten erfolgen. Im ersteren Fall wird dem Drehtisch 100 durch die Betätigung des Handrades 103 eine Drehbewegung erteilt, welche in der beschriebenen Weise über die Gelenkübersetzung an die Welle 93 des Werkstückhalters 86 übertragen wird, so daß eine entsprechende Drehbewegung des Werkstückes resultiert. Ferner wird dem Fühler 120 eine Bewegung in axialer Richtung bezüglich des stabförmigen Trägers 118 erteilt, was durch die Betätigung des Vorschubmechanismus geschieht. Falls dem Spindelstock 135 ein Vorschub in Pfeilrichtung P erteilt wird, was sowohl automatisch durch den Elektromotor 144 als auch durch die Betätigung eines entsprechenden, in der Zeichnung nicht näher dargestellten Handrades erfolgen kann, so wird diese Vorschubbewegung durch die Stange 138 übertragen, welche um ihren Befestigungspunkt beim Handrad 142 geschwenkt wird. Diese Schwenkung der Führungsstange bewirkt eine Verschiebung der Stangen 115 in axialer Richtung, was die genannte axiale Verschiebung des Fühlers 120 hervorruft. Um das Verhältnis der Vorschubbewegung zur Bewegung der Stangen 115 beeinflussen zu können, ist die genannte Spindelanordnung 140, 141 vorgesehen, wobei durch die Betätigung des Handrades 142 die Länge der Stange 138 verändert werden kann.

Falls die Abtastung der Vorlagezeichnung nach dem cartesischen Koordinatensystem erfolgen soll, so werden mit dem Fühler 120 zwei aufeinander senkrechte Bewegungen ausgeführt. Die eine Bewegung wird durch die Vorschubbewegung des Spindelstockes 135 ausgelöst, während die andere Bewegung durch die Betätigung des Handrades io6' oder 106" hervorgerufen wird. Durch die Drehung des genannten Handrades wird der Support 83 in den Führungen 82', 82" verschoben, welche Bewegung auf die mit dem Support in Ver- go bindung stehenden Stange 123 übertragen wird, die durch die Verschiebung des Supports in die strichpunktiert gezeichnete Lage geschwenkt wird. Dadurch wird auch die mit dem Stab 123 in Verbindung stehende Stange 121 axial verschoben. Da die genannte Stange 121 mit der Kreuzführung 119 starr verbunden ist, wird diese mitgenommen samt dem in der Kreuzführung axial verschiebbar gelagerten stabförmigen Träger 118, welcher mit seinem einen Ende am Verbindungsstück 116 gleitet. Somit ist dem Fühler 120 eine senkrecht zur Achsrichtung des Trägers gerichtete Bewegung erteilt. Eine Variante zu der zuletzt beschriebenen Einrichtung ist in der Fig. 11 dargestellt. Diese Ausführung betrifft eine Vereinfachung, welche darin besteht, daß die Parallelführung 115, 116 durch eine Hebelkonstruktion ersetzt wird. Gemäß der dargestellten Ausführung ist das eine Ende der Stange 138 bei 150 gelenkig mit dem stabförmigen Träger 118 des Fühlers 120 verbunden. Dieser Träger 118 ist in einer Hülse 151 geführt, welche einerends bei 152 drehbar an einem Stützarm bzw. am Ständer 153 gelagert ist und ferner mit der Stange 121 in gelenkiger Verbindung steht, wobei der Gelenkpunkt mit 154 bezeichnet ist.

Eine Bewegung in den Pfeilrichtungen P wird über die Verbindung 123 und 121 an die Hülse 151 übertragen, welche dadurch eine entsprechende Schwenkung um den Gelenkpunkt 152 erfährt. Der Ausschlag des Fühlers 120 erfolgt in Übereinstim- iso mung mit der durch das Längenverhältnis a: b bestimmten Übersetzung. Die Bewegung in den Pfeilrichtungen C wird, wie bereits an Hand des vorherigen Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, über die Stange 138 an den Träger 118 übertragen, iss Auch bei diesem Beispiel ist die Stange 138 einer-

ends an einem Gleitstück 141 schwenkbar befestigt, welches mittels einer ortsfest gelagerten Spindel durch Drehung der letzteren verschiebbar ist Ferner ist die Stange 138 in einer Hülse 138' geführt, welche ihrerseits bei 143 schwenkbar gelagert ist. Durch die Verschiebung- des Gleitstückes 141 kann wiederum das Übersetzungsverhältnis geändert werden, mit welchen die Bewegungen in den Pfeilrichtungen C auf den Träger übertragen werden.

Claims (15)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Modellstücken aus einem Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß am Werkstück zunächst ein dem tolerierten Maß des Modellstückes entsprechendes Netz erstellt und aus dem übrigen Material Material bis zum Egalisieren des Netzes oder bis zur Unterschreitung des tolerierten Maßes abgenommen wird, so daß das Netz aus der übrigen Oberfläche herausragt, worauf diese Oberfläche durch Auftragen einer Füllmasse in Schichten bis zum Oberflächenniveau des Netzes auf das tolerierte Maß des Fertigstückes eras gänzt wird.

2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens, welche eine Einspannvorrichtung zur Aufnahme des zu bearbeitenden Werkstückes sowie ein spanabnehmendes Werkzeug im Bereich des Werkstückes aufweist, wobei die Einspannvorrichtung samt Werkstück und das Werkzeug zueinander sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verstellung be-

wirkenden Teile mit einem Fühler (18) in Verbindung stehen, welcher entlang von zweidimensionalen Vorlagen (20) zu führen bestimmt ist, wobei der Fühler (18) mittels einer Bewegungsübertragungsvorrichtung (11, 16) mit dem senkrecht zur Längsachse des Werkstückes verschiebbaren Werkzeug- (8) in Verbindung steht und im Bereich einer koaxial zur Werkstückachse angeordneten mit dem Werkstück in Drehverbindung stehenden Scheibe (19) axial verschiebbar gelagert ist, welche Scheibe eine zweidimensionale, einen der Stellung des Werkzeuges entsprechenden Schnitt darstellende Vorlage (20) trägt (Fig. 2, 3).

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von Längskanälen im Werkstück (i) dasselbe bezüglich des Werkzeuges (8) axial verschiebbar gelagert ist und zwischen den beiden Teilen eine Bewegungsübertragungsvorrichtung (25-30) eingeschaltet ist, welche die Axialverschiebung an den Fühler (31) überträgt, wobei noch ein Verstellmechanismus vorgesehen ist, welcher die gleichzeitige Verstellung des Werkzeuges senkrecht zur Werkstücklängsachse und des Fühlers bewirkt (Fig. 4, 5).

4. Einrichtung nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragungsvorrichtungen aus flexiblen Bändern (25, 29, 39, 41.) bestehen, die. auf Rollen auf- und abwickelbar sind, wobei das Durchmesserverhältnis der Rollen einer "Übersetzung entspricht, welche dem Maßstab der vom Fühler abgetasteten Vorlage entspricht.

5. Einrichtung nach Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Rollen axial verschiebbar gelagert ist.

6. Einrichtung nach Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragungsvorrichtung aus Spindeln (69, 70) und Kegelrädern (63) oder aus Hebelübersetzungen besteht, welche die Verschiebung des das Werkstück- aufnehmenden Schlittens auf den die Vorlage aufnehmenden Tisch übertragen (Fig. 6).

7. Einrichtung nach Anspruch 2,, welche ein Bearbeitungswerkzeug mit horizontaler Vor-Schubbewegung und einen vertikal beweglichen Support mit senkrecht zur Vorschubrichtung horizontal beweglichen Werkstückträger aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gelenkverbindung zwischen dem Werkstückträger (131) und dem Fühler (120) angeordnet ist, welcher die horizontale Werkstückträgerbewegung dem Fühler überträgt und eine zweite Gelenkverbindung den Werkzeugträger mit dem Fühler verbindet zwecks Übertragung der Vorschubbewegung des Werkzeugträgers auf den Fühler, ferner gekennzeichnet durch eine dritte Verbindung, welche die Drehbewegung des Werkstückträgers auf einen zur Aufnahme der zweidimensionalen Vorlage dienenden Drehtisch (100) überträgt (Fig. 8 bis 10).

8. Einrichtung nach Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gelenk-■ verbindung aus einer Hebelübersetzung besteht, welche einen Schwenkhebel (123) und eine Verbindungsstange (121) aufweist, wobei der Schwenkhebel an einer vertikalen Stange (125) schwenkbar und höhenverstellbar gelagert ist· und mit dem Werkstückträger in Verbindung steht, während das andere Ende des Hebels mit dem Stangenende gekoppelt.ist, welche Stange • (121) mit einer Kreuzführung (124) versehen und in festen Führungen geführt ist.

9.'Einrichtung nach Ansprüchen 2, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kreuzführung (124) senkrecht zur Stange ein einerends den Fühler (120) aufnehmender Träger (118) axial verschiebbar geführt ist (Fig. 10).

10. Einrichtung nach Ansprüchen 2 und 7 bis 9; dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gelenkverbindung einen Gelenkhebel aufweist, welcher einerseits mit dem Ständer (81) schwenkbar «verbunden und anderseits an einem Verbindungsstück (117) und ■ an einer weiteren Zwischenführung (143) schwenkbar gelagert ist, das Ganze derart, daß die durch Zwischenführung eingeleitete Schwenkung des Gelenkhebels die axiale Verschiebung von zwei parallelen senkrecht zum Verbindungsstück sich erstreckenden Führungen (115) bewirkt, welche mit dem Verbindungsstück (117) sowie mit.

einem parallel zu diesem verlaufenden Verbindungsorgan (ii6) in starrer Verbindung stehen und einerends in Gleitführungen (112, 113) gelagert sind, wobei das genannte Verbindungsorgan (116) das dem Fühler abgekehrte Ende des Trägers (118) in axial beweglicher Weise aufnimmt (Fig. 10).

11. Einrichtung nach Ansprüchen 2 und 7 bis ίο, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Führungsstange mit einer Spindelmutter (141) in Verbindung steht, welche mit einer Spindel (140) zusammenwirkt, die an einem Support gelagert ist (Fig. 10).

12. Einrichtung nach Ansprüchen 2 und 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Verbindung ein Teleskopglied und eine mit diesem gekoppelte Gelenkwelle aufweist, wobei das erste über Schneckenrad (99) und Schnecke (98) mit dem Drehtisch (100) zur Aufnahme der Zeichnungsvorlage in Verbindung steht und die Gelenkwelle ebenfalls durch Schnecke und Schneckenrad mit der Welle des Werkzeugträgers gekoppelt ist (Fig. 10).

13. Einrichtung nach Anspruch 2, welche ein Bearbeitungswerkzeug mit horizontaler Vorschubbewegung und einen vertikal beweglichen Support mit senkrecht zur Vorschubrichtung horizontal beweglichen Werkstückträger aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (118) des Fühlers (120) in einer am Support schwenkbar gelagerten Führungshülse geführt ist, welche mittels einer Hebelübersetzung mit dem Werkstückträger in Verbindung steht und daß das dem Fühler abgekehrte Ende (150) des Trägers mittels eines zweiarmigen Hebels (144) mit dem Spindelstock in Verbindung steht.

14. Einrichtung nach Ansprüchen 2 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelübersetzung aus einem Schwenkhebel (123) und einer Verbindungsstange (121) besteht, wobei der Schwenkhebel mit dem Werkstückträger (83) in Verbindung steht.

15. Einrichtung nach Ansprüchen 2 und. 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiarmige Hebel aus-zwei in einer Hülse (138') geführten Stangen (138, 144) besteht, von welchen eine in einem Gleitstück (141) gelagert ist, während die Hülse (138') schwenkbar aber nicht axial verschiebbar mit dem Werkzeugträger bzw. Spindelstock verbunden ist.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 686667, 720391; österreichische Patentschrift Ur. 90 121.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

609 531 6.56