Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten der Oberfläche von langgestreckten Werkzeugen

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konturenfräsen, bei dem die Werkstücke 9 mit ihrer Seitenkante 12 unter einem spitzen Winkel α zur Durchlaufrichtung 7 auf einen Vorschubtisch 2 aufgegeben und unter einem Kopierfräser 5 hindurchgeführt werden, dessen Werkzeugachse 8 senk­recht zur Seitenkante 12 der Werkstücke 9 ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Abnutzung ohne Rillenbildung am Kopierfräser 5 gewährleistet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbe­griff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Beim Konturenfräsen und/oder beim Konturenschleifen von Oberflächenkonturen mit parallelen Höhenlinien, d. h. mit parallelen Linien gleicher Profildicke wurden bisher die Werkstücke mit ihrer Längserstreckung parallel zur Durchlaufrichtung auf einen Förderer aufgelegt und unter einer Kopierfräse und/oder einem Kopierschleifaggregat hindurchgeführt, deren Werkzeugachsen senkrecht zur Durchlauf-, d. h. Förderrichtung ausgerichtet waren. Bei einer derartigen Herstellung und/oder Bearbeitung von Oberflächenkonturen tritt das Problem auf, daß auf Grund der Werkstoffeigenschaften der Werkstücke die Fräs-­und/oder Schleifwerkzeuge längs ihrer Achse unterschied­lich beansprucht und demzufolge unterschiedlich ver­schlissen werden. Es kommt zu Rillenbildungen, die das Werkzeug für nachfolgende Bearbeitungen unbrauchbar machen. Dieses Problem ist besonders schwerwiegend bei der Bearbeitung der Fugenseite oder Fugenfläche von Schicht- oder Lamellen-Verbundwerkstoffen. Die Schicht-­oder Lamellenfugen erzeugen bei derartigen Verbundwerk­stoffen Verschleißspuren wie z. B. Rillen an den Werk­zeugen.

[0003] Bisher wurde dem Umstand einer vorzeitigen Rillenbildung an den Werkzeugen dadurch begegnet, daß die Werkstücke nach jedem Bearbeitungs-, beispielsweise Fräsvorgang um eine bestimmte Strecke parallel zur Längsachse bzw. Vor­schubrichtung versetzt wurden. Dies hatte jedoch den Nachteil, daß während der Bearbeitung eines Werkstückes während der gesamten Bearbeitungszeit die Arbeit immer an der gleichen Werkzeugumfangslinie durchgeführt wurde, so daß dennoch ungleichförmige Abnutzungen bzw. Rillen­bildungen auftraten. Bei der Bearbeitung von Verbund­werkstoffen wurde auch kein gleichmäßiges Ausnutzen der Werkzeuge zustandegebracht, da der seitliche Versatz nie genau der Schicht- oder Lamellenbreite des Verbund­werkstoffes angepaßt werden konnte.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Werkzeug­standzeit bei dem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu verbessern.

[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das im Patent­anspruch 1 angegebene Arbeitsverfahren gelöst.

[0006] Das erfindungsgemäße Verfahren hat zur Folge, daß durch den ersten Arbeitsverfahrensschritt das Werkstück beim Durchlauf stetig parallel zur Wirkungsachse des Werk­zeuges quer verschoben wird, so daß eine Werkzeugum­fangswirkungslinie fortlaufend in Breitenrichtung des Werkzeuges wandernde Bereiche bearbeitet. Um die zu kopierende Oberflächenkontur nicht zu verzerren, können die Werkzeugachse und die Richtung der Längserstreckung des Werkstückes senkrecht zueinander eingestellt werden.

[0007] Bei der Bearbeitung der Fugenseite oder Fugenfläche eines Schicht- oder Lamellen-Verbundwerkstoffes wird die Vorschubbewegung unter dem spitzen Winkel α zur Rich­tung der Werkstoff-Fugen durchgeführt. Diese Verbund­werkstoffe können beispielsweise aus dem gleichen Mate­rial, wie beispielsweise Holz oder die verschiedenen Lamellen oder Schichten des Verbundwerkstoffes können auch aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Bei diesen Materialien ist wegen der unterschiedlichen Mate­rialeigenschaften, z. B. wegen der unterschiedlichen Härte der verschiedenen Lagen das Problem der Rillenbil­dung bzw. der ungleichmäßigen Abnutzung des Werkzeuges besonders gravierend.

[0008] Eine Verbesserung der Werkzeugstandzeit ermöglicht die Erfindung dadurch, daß bei jedem Arbeitsdurchgang die gesamte Arbeitsbreite des Werkzeuges gleichmäßig beauf­schlagt wird. Dazu wird bei vorgegebener Werkzeugbreite der spitze Winkel α so eingestellt, daß er dieser Be­dingung genügt:

B = Werkzeugbreite
1 = Länge der Werkstückachse (16)
b = Breite des Werkstückes
n = Anzahl der parallelen Werkstücke

[0009] Zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit können die Werk­stücke automatisch quer zur Durchlaufrichtung zugeführt werden. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Werkstücke bei der Zuführung senkrecht zur Längserstreckung oder zur Fugenrichtung in Richtung parallel zur Werkzeugachse be­wegt werden. Die Zuführung kann mittels eines Quer­förderers oder aus einem Magazin erfolgen.

[0010] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen Längsförderer für das Werkstück auf, der sich unter einem heb- und senkbaren, spanenden Werkzeug hindurcherstreckt, wobei die Achse des Werk­zeuges zur Bewegungsrichtung des Längsförderers unter einem Winkel 90° - α einstellbar ist. Durch diese Schrägstellung wird sichergestellt, daß bei einem ent­sprechend aufgelegten Werkstück dessen Längserstreckung und die Werkzeugachse zueinander senkrecht verlaufen, um eine Verzerrung der gewünschten Kontur zu verhindern.

[0011] Bei dieser Vorrichtung können zur Durchführung mehrerer Bearbeitungsgänge entsprechende Werkzeuge hintereinander angeordnet werden.

[0012] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll in der fol­genden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Fig. der Zeichnung erläutert werden.

[0013] Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung
und

Fig. 3 eine Ansicht der in den Fig. 1 und 2 darge­stellten Vorrichtung in Durchlaufrichtung ge­sehen.

[0014] Wie die Fig. zeigen, weist die Vorrichtung einen Ma­schinenständer 1 auf. An diesem Maschinenständer 1 ist der in Fig. 3 dargestellte Vorschubtisch 2 auf Kugel­führungsbüchsen 3 in axialer Richtung hin- und herver­schiebbar gelagert. Am Maschinenständer 1 ist seitlich das Werkzeugaggregat 4 montiert. Dieses Werkzeugaggregat 4 trägt ein höhenverstellbares spanendes Werkzeug 5, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Kopierfräse 5 ausgebildet ist. Diese Kopierfräse 5 wird am Werkzeug­aggregat 4 bei der Bearbeitung in gesteuerter Weise auf-­und abbewegt, wie es schematisch durch den Pfeil 6 veranschaulicht ist. Statt einer Kopierfräse 5 kann das Werkzeug ein Kopierschleifaggregat sein. Ferner besteht die Möglichkeit, in Durchlaufrichtung 7, d. h. in der Vorschubrichtung des Vorschubtisches 2 hintereinander mehrere Werkzeugaggregate 4 in entsprechender Weise an­zuordnen.

[0015] Wie die Fig. 1 zeigt, schließen die Längserstreckung und die Durchlaufrichtung 7 des Werkstückes 9 einen Winkel α ein. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird der

[0016] Fall veranschaulicht, bei dem zwei parallel nebeneinan­der angeordnete, langgestreckte Werkstücke 9 bearbeitet werden. Bei diesen Werkstücken 9 handelt es sich, wie schematisch gezeigt, um Schicht- oder Lamellen-Verbund­werkstoffe, deren Fugenseite schematisch durch die Fugen 10 dargestellt ist. In dieses Werkstück 9 sollen mittels des Kopierfräsers 5 Konturen eingeschnitten werden. Ein Beispiel einer derartigen Kontur 11 ist auf der linken Seite der Fig. 2 dargestellt. Das dort gezeigte Werk­stück 9 ist bereits bearbeitet.

[0017] Wie die Fig. 1 zeigt, werden die Werkstücke 9 mit ihren Seitenkanten 12 unter einem spitzen Winkel α gegenü­ber der Durchlaufrichtung 7 auf den Vorschubtisch 2 aufgegeben.

[0018] Wie die Fig. 1 ferner zeigt, verläuft die Werkzeugachse 8 zur Seitenkante 12 des Werkstückes 9 senkrecht.

[0019] Es ist zu erkennen, daß bei einem derartigen Konturen­fräsen Konturen erzeugt werden, die parallel zueinander verlaufende Höhenlinien bzw. parallele Linien gleicher Profildicke haben.

[0020] In der Durchlaufrichtung 7 des Vorschubtisches 2 ist, wie Fig. 1 zeigt, vor dem Werkzeugaggregat 4 ein Magazin 13 angeordnet. Dieses Magazin 13 nimmt einen Stapel Werkstücke 9 auf. Diese Werkstücke 9 werden von einer Beschickungsvorrichtung 14 aus dem Magazin 13 entnommen und auf den Vorschubtisch 2 aufgelegt. Diese Be­schickungsvorrichtung 14 ist, wie der Pfeil 15 veran­ schaulicht, derart ausgerichtet, daß eine Beschickung parallel zur Werzeugachse 8 des Kopierfräsers 5 erfolgt, d. h. die Werkstücke 9 werden mit ihrer Seitenkante 12 bzw. unter einem spitzen Winkel α gegenüber der Durch­laufrichtung 7 automatisch auf den Vorschubtisch 2 auf­gegeben und dort pneumatisch und/oder hydraulisch fest­gespannt.

Ansprüche

Verfahren zum Bearbeiten durch Fräsen oder Schleifen der Oberfläche von langgestreckten Werkstücken insbe­sondere von solchen aus Schicht- oder Lamellen-Ver­bundwerkstoffen, deren Oberflächenkonturen parallel zueinander und quer zur Richtung der Werkstücklängs­erstreckung verlaufende Höhenlinien (Linien gleicher Profildicke) aufweisen, wobei die entsprechend dem Konturverlauf rechtwinklig zur Werkstückoberfläche auf- und ab bewegte Drehachse eines Fräs- oder Schleifwerkzeuges parallel zu den Höhenlinien verlau­fend ausgerichtet wird, und wobei zwischen dem Werk­ stück und dem Werkzeug eine relative Vorschubbewegung im wesentlichen in Richtung der Werkstücklängser­streckung ausgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorschubbewegung unter einem spitzen Winkel "α" zur Richtung der Werkstücklängserstreckung ausgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Bearbeitung von Werkstücken aus Verbund­werkstoffen die Vorschubbewegung unter dem spitzen Winkel "α" zur Richtung der Werkstoff-Fugen ausge­führt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Werkzeugachse unter einem Winkel 90° - α zur Be­wegungsrichtung des Längsförderers einstellbar ist.

Zeichnung