Führung für Schlitten von Werkzeugmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Führung für Schlitten von Werkzeugmaschinen.

Bekannte Führungen für Schlitten von Werkzeugmaschinen sind Hachfuhrungen, Prismenführungen, Linearfuhrungen und Pmolenführungen.

Diese Führungen bedürfen aufgrund ihrer Baugröße eines großen Materialeinsatzes, wobei die Baugröße wiederum den Bau großer Grundmaschinen erzwingt. Die großen Massen der so aufgebauten Werkzeugmaschinen schränken die Möglichkeiten einer Hochgeschwindigkeitsbearbeitung stark ein.

Da die Bearbeitungsmitte außerhalb der Führung hegt und die mit der Wärmeentwicklung verbundenen Maßveränderungen erheblich sind, ist eine Präzisionsbearbeitung nur bedingt möglich. Je nach Bearbeitungsanforderung wird durch den Abstand zwischen Spindelmitte und der Achse der Vorschubkraft ein hohes Kippmoment auf die Führung ausgeübt, was ungünstig ist.

Weiterhin ist die Herstellung derartiger Führungen zeitaufwendig und bringt hohe Kosten mit sich. Schließlich ist es bekannt, eine Einsatzhärtung des Führungsbereiches durchzufuhren und danach diesen Bereich zu schleifen. Je nach Tiefe der Härtung und Materialabtrag durch das Schleifen kann es zu Qualitätsunterschieden des Führungsbereiches kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Führung für Schlitten von Werkzeugmaschinen zu entwickeln, die die genannten Nachteile vermeidet, die somit in gleichbleibender Qualität kostengünstig herzustellen ist und die Voraussetzungen für eine präzise Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Werkstücken mit sich bringt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führung aus einer ersten und einer zweiten Führungsseite, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind, sowie einer dritten Führungsseite, die in einem Winkel zwischen 0 und 45° zur ersten oder zweiten Führungsseite zwischen diesen beiden Führungsseiten angeordnet ist, besteht.

Durch diese Anordnung wird es ermöghcht, daß die Bearbeitungsmitte innerhalb der Führung hegt und somit die Belastung der Führungen aufgrund des geringen Kippmomentes deutlich verringert wird. Zudem hegt eine erheblich Materialersparnis vor, was die Herstellungskosten verringert, eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ermöghcht und zudem eine höhere Präzision aufgrund geringer Wärmeausdehnungen ermöghcht.

Eine Weiterbildung derErfindung besteht darin, daß am fireien Ende der ersten und der zweiten Führungsseite erste Führungsleisten befestigt sind.

Über diese Führungsleisten kann eine formschlüssige Verbindung zwischen Führung und Schütten hergestellt werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß auf der ersten und der zweiten Führungsseite zweite Führungsleisten befestigt sind.

Auf diesen Führungsleisten stützt sich der Schlitten während der Werkstückbearbeitung ab. Das Befestigen von Führungsleisten auf den Führungsseiten ist kostengünstiger als das herkömmhche Härten des Führungsbereiches und zudem wird eine gleichmäßigere Quahtät der Führungen erreicht.

Eine Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die ersten und zweiten Führungsleisten aus durchgehärtetem Material bestehen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die ersten und zweiten Führungsleisten aus Hartmetall bestehen.

Hartmetall eignet sich besonders aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit und aufgrund der Tatsache, daß es dennoch gut zu bearbeiten ist.

Vorteilhaft ist, daß die zweiten Führungsleisten auf die erste bzw. zweite Führungsseite aufgeklebt sind.

Diese Art der Befestigung ist einerseits kostengünstig und vermeidet andererseits - z.B. gegenüber Verschraubungen - das Entstehen von Nischen und Tiefpunkten, in denen sich Späne etc. sammeln können. Zudem werden die zweiten Führungsleisten vom Schlitten gegen die Führungsseiten gedrückt, so daß ein Aufkleben zur Befestigung ausreicht.

Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zum Herstellen einer Führung für Schütten von Werkzeugmaschinen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte

• Fräsen der ersten, zweiten und dritten Führungsseite,

• Befestigen der ersten Führungsleisten an den freien Enden der ersten und zweiten Führungsseite,

• Aufkleben der zweiten Führungsleisten auf die erste und zweite Führungsseite,

• Schleifen der ersten und zweiten Führungsleisten.

Diese Art der Herstellung ist kostengünstig und führt zu einer Führung, die auch bei Serienproduktion eine gleichbleibende hohe Präzision ermöghcht. Die durchgehärteten aufgeklebten zweiten Führungsleisten sind in ihrer Härtung regelmäßiger als ein gehärteter einstückiger Führungsbereich.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften erfindungsgemäßen Führung mit Schütten und Antrieben,

Fig. 2 eine quer geschnittene DarsteUung der Führung mit Schütten,

Hg. 3 eine Seitenansicht der Führung mit Schlitten und Antrieben analog Fig. 1.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtüch, weist die erfindungsgemäße Führung 6 eine erste Führungsseite 1, eine zweite Führungsseite 2 und eine dritte Führungsseite 3 auf. Die erste Führungsseite 1 und die zweite Führungsseite 2 sind rechtvvinküg zueinander angeordnet. Die dritte Führungsseite 3 ist in einem Winkel von 0 bis 45 ° zu der ersten oder der zweiten Führungsseite 1, 2 angeordnet, wobei vorzugsweise der Winkel zu beiden Führungsseiten 1, 2 45° beträgt. Die Führungsseiten 1, 2 stellen also im Querschnitt zwei rechtvvinküg zueinander angeordnete Schenkel dar, zwischen denen eine Schräge 3 angeordnet ist, wobei die Schräge 3 vorzugsweise 45° beträgt.

An den freien Enden der ersten und der zweiten Führungsseite, d.h. den Enden, an denen die erste und die zweite Führungsseite nicht miteinander verbunden sind, sind erste

Führungsleisten 4 angeordnet. Diese ersten Führungsleisten 4 bestehen aus durchgehärtetem Material, z.B. Hartmetall, und können beispielsweise durch Verschraubung befestigt werden. Sie dienen der formschlüssigen Verbindung zwischen Führung 6 und Schütten 7.

Desweiteren sind auf der ersten und der zweiten Führungsseite 1, 2 zweite Führungsleisten 5 angeordnet, die ebenfalls aus durchgehärtetem Material, vorzugsweise aus Hartmetaü, bestehen. Diese zweiten Führungsleisten 5 können in vorteilhafter Weise aufgeklebt werden, da sie durch den Schütten 7 lediglich in Richtung der Führungsseiten 1, 2 belastet werden. Das Aufkleben von zweiten Führungsleisten 5 ist gegenüber dem Härten des Führungsbereiches herstellungstechnisch vorteilhaft, da eine einfache und schnelle Montage mögüch ist und zudem eme gleichbleibende Quahtät innerhalb einer Serie erreicht werden kann.

Nach dem Aufbringen dieser zweiten Führungsleisten 5 wird der gesamte Führungsbereich geschliffen, wobei ein Führungsbereich entsteht, der auch modernsten Qualitätskriterien gerecht wird. Die großen, rechtwinklig zueinander angeordneten Hauptfuhrungsflächen der zweiten Führungsleisten bewirken eine optimale Dämpfung und einen sehr erschütterungsarmen Lauf

Vorteilhaft bei dieser Art der Führung 6 ist gleichfalls der gegenüber dem Stand der Technik geringe Materialaufwand, der zusätzlich zur Senkung der Herstellkosten beiträgt. Durch die geringen Massen können Hochgeschwindigkeitsbearbeitungen bei Spindeldrehzahlen von bis zu 60.000 1/min und Vorschubgeschwindigkeiten bis zu 60 m/min durchgeführt werden, wobei hinzukommt, daß durch die geringe Wärmeausdehnung eine hohe Präzision mögüch ist.

Die erfindungsgemaße Führung 6 ermöghcht es, daß die Mitte des in einem als Spindelstock ausgebildeten Schütten 7 angeordneten Werkzeuges 8, bei dem es sich insbesondere um einen über einen Antriebsmotor 10 getriebenen Bohrer, einen Fräskopf oder ein Feindrehwerkzeug handelt, innerhalb der Führung 6 angeordnet ist. Der Abstand zwischen der Achse der Vorschubkraft, die durch einen Vorschubmotor 9 aufgebracht wird, und der Mitte des Werkzeuges δ ist daher sehr gering, was das Kippmoment und somit auch die Belastung der Führung 6 deuthch verringert.