DE10343003A1 - Machine tool for machining workpieces, has board, spindle stock for receiving and driving workpiece, and tool support which supports drilling-cutting head with first tool holder for driven tool and has second tool holder for non-driven tool - Google Patents

Machine tool for machining workpieces, has board, spindle stock for receiving and driving workpiece, and tool support which supports drilling-cutting head with first tool holder for driven tool and has second tool holder for non-driven tool Download PDF

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Abstract

Machine tool comprises a board (1), a spindle stock (24) for receiving and driving a workpiece about the Z-axis, and a tool support (60) which travels in the X- and Y-directions and supports a drilling-cutting head (50) with a first tool holder (51) for a driven tool and has a second tool holder (52) for a non-driven tool, especially a rotary tool. Independent claims are also included for the following: (1) Drilling-cutting head; and (2) Process for operating a machine tool. Preferred Features: The second tool holder is arranged parallel to the first tool holder. Both tool holders are arranged in a common housing (53).

Description

I. AnwendungsgebietI. Field of application

Die Erfindung betrifft Werkzeugmaschinen.The The invention relates to machine tools.

II. Technischer HintergrundII. Technical background

Werkzeugmaschinen werden grundsätzlich danach unterschieden, ob die Werkzeugmaschine das Werkstück drehend antreiben kann und insbesondere auch während der Bearbeitung drehend antreiben kann oder nicht.machine tools are basically after that discriminate whether the machine tool is rotating the workpiece can drive and especially during machining turning can drive or not.

Typische Vertreter der erstgenannten Kategorie sind Drehmaschinen, Drehräummaschinen oder Drehfräsmaschinen. Typische Vertreter der zweiten Kategorie sind konventionelle Fräsmaschinen oder Bohrwerke.typical Representatives of the former category are lathes, rotary sawing machines or Lathe-milling. Typical representatives of the second category are conventional milling machines or boring machines.

Nachdem bei den Maschinen der ersten Kategorie, für die im Folgenden lediglich beispielshalber nur noch die Drehmaschinen erwähnt werden, durch genaue Positionierbarkeit der Drehlage des im Spindelstock aufgenommenen Werkstückes, die sog. C-Achse, auch angetriebene Werkzeuge wie Fräswerkzeuge oder Bohrwerkuzeuge nicht nur in axialer Richtung, sondern auch in Querrichtung am – dann meist still gesetzten – Werkstück eingesetzt wurden, waren die Grenzen zwischen den beiden Maschinenkategorien bereits verwischt.After this for the machines of the first category, for the following only For example, only the lathes are mentioned by accurate positioning the rotational position of the recorded in the headstock workpiece, the so-called C-axis, also driven tools such as milling tools or drilling tools not only in the axial direction, but also in the transverse direction on - then mostly shut down - used workpiece were the boundaries between the two machine categories already blurred.

Durch immer größer und leistungsstärker ausgebildete angetriebene Werkzeugeinheiten in Drehmaschinen, die sog. Bohr-Fräs-Köpfe, welche um die B-Achse verschwenkbar waren und um die A-Achse das angetriebene Werkzeug rotieren ließen, waren Universal-Maschinen für die spannende Werkstückbearbeitung verfügbar.By getting bigger and bigger more efficient Driven tool units in lathes, the so-called. Drilling-milling heads, which um the B-axis were pivotable and the driven about the A-axis Rotate tool were Universal machines for the exciting workpiece machining available.

Um vor allem den Aufwand für einen mehrfach vorhandenen Werkzeugsupport einzusparen, und sowohl angetriebene als auch nicht angetriebene Werkzeuge in ein und demselben Werkzeugsupport einzusetzen, wurden diese mit Universal-Werkzeugaufnahmen ausgestattet, die sowohl angetriebene als auch nicht angetriebene Werkzeuge aufnehmen konnten.Around especially the effort for to save a multiple tool support, and both powered and non-driven tools in one and the same To use tool support, these were with universal tool holders equipped, both driven and non-driven Could record tools.

Dies ergab jedoch das Problem, dass im Drehbetrieb, also bei Verwendung eines nicht rotierend angetriebenen, stillstehenden Werkzeuges in der antreibbaren Werkzeugaufnahme die dann stillstehende Lagerung der Werkzeugaufnahme in ihrem Gehäuse während der Drehbearbeitung immer an der gleichen Position stark belastet wurde und damit die Lagerung der Werkzeugaufnahme einem schnellen, einseitigen Verschleiß unterworfen wurde.This However, the problem arose that in the rotary operation, so when using a non-rotating driven, stationary tool in the drivable tool holder then resting the storage Tool holder in its housing while the turning always heavily loaded at the same position and thus the storage of the tool holder a fast, subjected to unilateral wear has been.

Aus diesem Grund wurde bereits versucht, bei Verwendung nicht angetriebener Werkzeuge in der Lagerung der drehbaren Werkzeugaufnahme eine Entlastung der Lager vorzusehen. Die Bohr-Fräs-Spindel wurde zu diesem Zweck in ihrer axialen Richtung verschoben, so dass der Kraftfluss bei Einsatz eines nicht angetriebenen Werkzeuges nicht mehr über das Lager, sondern von der Spannhülse über dann dazwischen verklemmte Elemente direkt auf das Gehäuse gerichtet war.Out This reason has already been tried when using non-powered Tools in the storage of rotatable tool holder a relief to provide the bearings. The drilling-milling spindle was designed for this purpose shifted in its axial direction, so that the power flow at Use of a non-driven tool no longer on the Bearing, but from the clamping sleeve over then intervening jammed elements aimed directly at the housing was.

Diese Lösung war einerseits aufwändig, wies jedoch andererseits zusätzliche Nachteile auf: Das Lager der Werkzeugaufnahme wurde dabei zwar ohne Belastung gehalten, aber die Einzelteile der Lagerung standen immer noch in Kontakt miteinander, wenn auch ohne oder nur unter sehr geringer Vorspannung. Dennoch traten durch die von der Bearbeitung ausgelösten Vibrationen dynamische Belastungen der Lagerung auf, die sich als nachteilig erwiesen, und vor allem war eine ungleich mäßige, nicht kalkulierbare Kräfteverteilung innerhalb der Lagerung die Folge, und eine damit einhergehende schlechte Steifigkeit der gesamten Einheit, auch wegen der relativ weit in axialer Richtung auskragenden Gehäuse dieser Werkzeugaufnahmen, die vor allem durch die Spannvorrichtung für das Werkzeug in der Werkzeugaufnahme bedingt war.These solution was on the one hand elaborate, on the other hand, however, had additional Disadvantages: The bearing of the tool holder was indeed without Load held, but the items of storage always stood still in contact with each other, albeit without or only under a lot low preload. Nevertheless, by the processing triggered Vibrations dynamic loads of storage, posing as proved disadvantageous, and above all, was a uneven, incalculable force distribution within the storage the result, and a bad one associated with it Rigidity of the whole unit, also because of the relatively far in axially projecting housing of these tool holders, especially by the clamping device for the tool in the tool holder was conditional.

III. Darstellung der ErfindungIII. Presentation of the invention

a) Technische Aufgabea) Technical task

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, sowohl eine Werkzeugmaschine als auch ein Verfahren zu dessen Verwendung zur Verfügung zu stellen, welches unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik eine einfache und kostengünstige Lösung bietet.It is therefore the object of the present invention, both a machine tool as well as a method for its use which, while avoiding the disadvantages of the prior Technology offers a simple and cost-effective solution.

b) Lösung der Aufgabeb) Solution of the task

Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche 1 und 14 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.These Task is by the claims 1 and 14 solved. Advantageous embodiments emerge from the dependent claims.

Dadurch, dass der Bohr-Fräs-Kopf getrennte Werkzeugaufnahmen für angetriebene und stillstehende, nicht drehend angetriebene, Werkzeuge aufweist, wird der einseitige, frühzeitige Verschleiß der Drehlagerung der angetriebenen Werkzeugaufnahme vermieden. Der Nachteil einer zusätzlich notwendigen Werkzeugaufnahme für stillstehende Werkzeuge ist verschmerzbar, da zum einen eine solche Werkzeugaufnahme konstruktiv sehr viel einfacher ausgebildet ist und zum anderen durch diese Bauform weitere Vorteile erzielt werden können:
So kann die frei auskragende Länge der zumindest zweiten Werkzeugaufnahme für das stillstehende Werkzeuge gering gehalten werden, und damit auch die Stei figkeit des stillstehenden Werkzeuges während der Bearbeitung verbessert werden.Characterized in that the drilling-milling head has separate tool holders for driven and stationary, not rotationally driven, tools, the one-sided, premature wear of the pivot bearing of the driven tool holder is avoided. The disadvantage of an additional necessary tool holder for stationary tools is bearable, because on the one hand such a tool holder is constructively much simpler design and on the other hand by this design further advantages can be achieved:
Thus, the cantilevered length of at least second tool holder for the stationary tools are kept low, and thus the Stei ability of the stationary tool to be improved during processing.

Eine auch steuerungstechnisch besonders einfache Bauform ergibt sich, wenn die zweite Werkzeugaufnahme parallel versetzt, insbesondere parallel versetzt in Y-Richtung, also einer Richtung, in welcher der Werkzeugkopf ohnehin verfahrbar ist aufgrund eines vorhandenen Y-Schlittens des Werkzeugsupports, angeordnet ist. Für den Einsatz des stillstehenden Werkzeuges, z. B. Drehwerkzeuges, wird nach dem Einsetzen dieses Drehwerkzeuges in die zweite Werkzeugaufnahme der Werkzeugkopf vom ohnehin vorhandenen Y-Schlitten des Werkzeugsupportes in Y-Richtung um den Versatz der beiden Werkzeugaufnahmen verfahren und dadurch das Drehwerkzeug auf Drehmitte gebracht und andererseits der Versatz der beiden Aufnahmen steuerungstechnisch auch ausgeglichen, so dass der nachfolgende Steuerungsvorgang ansonsten unverändert durchgeführt werden kann.A Control technology also particularly simple design results, when the second tool holder offset in parallel, in particular parallel offset in the Y direction, that is, a direction in which the tool head is movable anyway due to an existing Y-carriage of the tool support, is arranged. For use of the stationary tool, z. B. turning tool, is after the Inserting this turning tool in the second tool holder of Tool head from the existing Y-slide of the tool support Move in the Y direction to the offset of the two tool holders and thereby the turning tool placed on turning center and on the other hand the offset of the two recordings also compensated for control technology, so that the subsequent control process otherwise be carried out unchanged can.

Zusätzlich kann das Gehäuse des Werkzeugkopfes relativ zu einem der ihn tragenden Schlitten so gestaltet und dimensioniert werden, dass beim Einnehmen dieser Drehposition zwischen diesem Gehäuse der zweiten Werkzeugaufnahme, insbesondere das gesamte Aufnahmegehäuse, und dem entsprechenden Schlitten, in der Regel dem X-Schlitten, angenähert ist, dass dazwischen folgende Vorrichtungen angebracht werden und aktiviert werden können:
Zum einen eine Abstütz- und/oder Fixiervorrichtung, mit deren Hilfe sich das Gehäuse der zweiten Aufnahme auf dem übernächsten Schlitten, z. B. dem X-Schlitten, abstützt oder gar gegenüber diesem fixiert wird, insbesondere gegen Abheben von diesem Schlitten.In addition, the housing of the tool head relative to one of the carriages carrying it can be designed and dimensioned such that when taking this rotational position between this housing of the second tool holder, in particular the entire receiving housing, and the corresponding carriage, usually the X-carriage, approximated is that in between the following devices can be installed and activated:
On the one hand, a support and / or fixing device, with the help of which the housing of the second receptacle on the next but one slide, z. As the X-carriage, is supported or even fixed against this, in particular against lifting of this slide.

Vorzugsweise befindet sich diese Abstütz- bzw. Fixiervorrichtung nahe des freien Endes dieser frei auskragenden Aufnahme.Preferably is this support or Fixing device near the free end of this cantilevered Admission.

Eine solche Fixiervorrichtung wird vorzugsweise mittels Formschluss funktionieren, beispielsweise mittels Verdrehen zweier unrunder Passteile gegeneinander wie bei einem Bajonett-Verschluss oder mittels Einschieben eines Passteiles in eine Passnut, beispielsweise eines Keiles in eine Keilnut.A such fixing device will preferably work by means of positive locking, for example, by twisting two non-circular fitting parts against each other like with a bayonet lock or by inserting a fitting part in a fitting groove, such as a wedge in a keyway.

Weiterhin kann eine Ausrichtvorrichtung angeordnet werden, um das Gehäuse der zweiten Werkzeugaufnahme beziehungsweise diese Werkzeugaufnahme selbst in den häufig benötigten Hauptwinkellagen gegenüber dem ihn unmittelbar tragenden Schlitten, in der Regel dem Y-Schlitten, sehr genau, vorzugsweise formschlüssig, zu verriegeln. Die Hauptwinkellagen sind angesichts des Einsatzes eines Drehwerkzeuges als stillstehendes Werkzeug die für das Längsdrehen und Plandrehen benötigten Positionen, also die Ausrichtung der zweiten Werkzeugaufnahme in X-Richtung oder Z-Richtung.Farther an alignment device can be arranged to the housing of the second tool holder or this tool holder even in the common needed main angles across from the carriage directly carrying him, usually the Y-sledge, very much exactly, preferably positively, to lock. The main angle wraps are given the use a turning tool as a stationary tool for longitudinal turning and facing needed Positions, ie the orientation of the second tool holder in X direction or Z direction.

Eine solche Ausrichtvorrichtung wird vorzugsweise direkt unter der Schwenkachse des Aufnahmegehäuses, insbesondere der B-Achse, angeordnet.A such alignment device is preferably directly under the pivot axis of the receiving housing, especially the B-axis, arranged.

Eine solche Ausrichtvorrichtung besteht beispielsweise aus einer ein- oder mehrteiligen, kreuzförmigen Nut, deren Kreuzung sich unmittelbar auf der Schwenkachse befindet, und die beispielsweise auf der unteren Außenseite des Gehäuses der Werkzeugaufnahme angeordnet ist. Demgegenüber befindet sich eine in nur einer Richtung angeordnete ein- oder mehrteilige Erhebung, die als Nutenstein in die kreuzförmige Nut eingreifen kann, auf dem gegenüberliegenden Bauteil, also dem das Gehäuse unmittelbar tragenden Schlitten, in der Regel dem Y-Schlitten.A Such alignment device consists for example of a or multipart, cruciform Groove whose intersection is located directly on the pivot axis, and which, for example, on the lower outside of the housing Tool holder is arranged. In contrast, there is one in only a direction arranged one- or multi-part survey that as Slot nut in the cruciform Groove can engage, on the opposite component, ie the housing directly carrying sled, usually the Y-slide.

Zusätzlich können Ausrichtvorrichtung und Fixiervorrichtung wenigstens teilweise funktionsvereinigt sein, also teilweise oder insgesamt gemeinsam die gleichen Bauteile benutzen, indem die Formschlussverbindung der Ausrichtvorrichtung, also die ineinander greifende Vertiefung und Erhebung, so angeordnet ist, dass wenigstens eine Paarung von Vertiefung und Erhebung sich in Richtung des frei auskragenden Endes des Gehäuses befindet und gleichzeitig als Abstütz- bzw. Fixiervorrichtung dient. Ggf. muss hierfür eine Weiterbildung der Ausrichtvorrichtung erfolgen, etwa indem die Erhebung gegenüber der Vertiefung auch gegen ein Abheben formschlüssig verriegelbar ist, was jedoch gerade beim Drehen nicht unbedingt notwendig ist, da durch entsprechende Wahl der Drehrichtung des Werkstückes die Belastungsrichtung des Gehäuses der Werkzeugaufnahme so gewählt werden kann, dass die gegeneinander gerichteten Teile der Ausrichtvorrichtung ohnehin nur auf Druck gegeneinander belastet werden, und ein Abheben durch die Bearbeitungskräfte nicht erfolgt.In addition, alignment device and fixing device be at least partially functionally unified, So, in part or in total, using the same components, by the positive connection of the alignment, so the one inside the other cross-recessing and elevation, so arranged that at least a mating of depression and elevation in the direction of cantilevered End of the case located and at the same time as a support or fixing device serves. Possibly. must do this a development of the alignment done, for example by the survey opposite the recess is positively lockable against lifting, which However, just when turning is not absolutely necessary because of appropriate choice of the direction of rotation of the workpiece, the loading direction of the housing the tool holder selected can be that the opposing parts of the alignment device anyway only to pressure against each other are charged, and a lift off through the machining forces not happened.

Die Ausrichtvorrichtung und/oder die Fixiervorrichtung können grundsätzlich unabhängig davon vorgesehen werden, ob das die Werkzeugaufnahmen tragende Gehäuse auf dem X- oder dem Y-Schlitten als oberste Ebene des Werkzeugsupportes angeordnet ist. Eine besonders einfache Lösung ergibt sich jedoch dann, wenn in dem entsprechenden Support der Y-Schlitten die oberste Ebene des Supports darstellt, also auf dem X-Schlitten läuft, und dieser ggf. wieder auf einem Z-Schlitten:
Dadurch kann durch die ohnehin gegebene Verfahrbarkeit des Gehäuses der Werkzeugaufnahmen in Y-Richtung mit Hilfe des das Gehäuse tragenden Y-Schlittens durch diese Y-Verfahrbarkeit auch unmittelbar die Ausrichtvorrichtung und/oder Fixiervorrichtung formschlüssig, nämlich durch Bewegen in Y-Richtung, aktiviert oder deaktiviert werden:
Wenn sich beispielsweise der Lagerzapfen, mit dem das Gehäuse für die Werkzeugaufnahmen im Y-Schlitten gelagert ist, auf der zum X-Schlitten hin gerichteten Seite sich durch den Y-Schlitten hindurcherstreckt, und auf dieser Stirnseite die Ausrichtvorrichtung, also z. B. in Y-Richtung vorstehende Erhebungen bzw. Vertiefungen, aufweist, kann der X-Schlitten die entsprechenden Komplementärteile (Vertiefungen oder Erhebungen) aufweisen.The alignment device and / or the fixing device can in principle be provided regardless of whether the housing carrying the tool holders is arranged on the X or the Y slide as the uppermost level of the tool support. A particularly simple solution, however, arises when in the corresponding support of the Y-carriage represents the top level of the support, that runs on the X-carriage, and this possibly again on a Z-slide:
This can be achieved by the already given traversability of the housing of the tool holders in the Y direction with the help of the housing Y-carriage through this Y-traversability also directly the alignment and / or fixing device positively, namely by moving in the Y direction, activated or deactivated:
If, for example, the bearing journal, with which the housing for the tool holders is mounted in the Y-carriage, extends on the side directed toward the X-carriage through the Y-carriage, and on this end face the alignment device, ie, for. B. in the Y direction protruding elevations or depressions, the X-slide may have the corresponding complementary parts (depressions or elevations).

Durch entsprechende Dimensionierung in Y-Richtung kann erreicht werden, dass diese Erhebungen/Vertiefungen nur dann ineinander greifen, also die Ausrichtvorrichtung nur dann aktiviert ist, wenn der Y-Schlitten zusammen mit dem Gehäuse die so genannte Drehposition einnimmt, in der sich also die Werkzeugaufnahme für ein nicht angetriebenes Werkzeug, wie etwa ein Drehwerkzeug auf Drehmitte befindet.By appropriate dimensioning in Y-direction can be achieved that these surveys / depressions only interlock, that is the alignment device is activated only when the Y-carriage along with the housing the so-called rotational position occupies, in which so the tool holder for a non-driven tool, such as a turning tool on the center of rotation located.

In gleicher Art und Weise können die Funktionsteile der Abstütz- oder Fixiervorrichtung auf den in die Y-Richtung weisenden, gegeneinander gerichteten Flächen des Y-Schlittens und des X-Schlittens angeordnet sein oder auch an den vorbeschriebenen Flächen des Lagerzapfens des Gehäuses, welcher den Y-Schlitten durchdringt, und dem X-Schlitten.In same way can the functional parts of the support or fixing device pointing in the Y direction against each other directed surfaces the Y-carriage and the X-carriage or be arranged on the above surfaces the journal of the housing, which penetrates the Y-carriage and the X-carriage.

e) Ausführungsbeispielee) exemplary embodiments

Eine Ausführung gemäß der Erfindung ist im Folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:A execution according to the invention is described in more detail below with reference to the figures by way of example. Show it:

1a, 1b: die Werkzeugmaschine in der Seitenansicht, 1a . 1b : the machine tool in the side view,

2: eine analoge Werkzeugmaschine in der Frontansicht, 2 : an analogue machine tool in front view,

3: einen Schnitt entlang der Linie III-III und 3 : a section along the line III-III and

4: einen Schnitt entlang der Linie IV-IV. 4 : a section along the line IV-IV.

1 zeigt in der Seitenansicht, also betrachtet in Richtung der Drehmitte 20, also der Rotationsachse des (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Werkstückes eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine:
Das etwa quaderförmige, hochkant stehende Bett 1 der Maschine steht auf einer Grundplatte 2. 1 shows in side view, that is viewed in the direction of the center of rotation 20 , that is, the axis of rotation of the workpiece (not shown in the drawings) a machine tool according to the invention:
The approximately cuboid, upstanding bed 1 the machine is standing on a base plate 2 ,

Vor dem Bett 1 befindet sich im Spindelstock 24 gelagert das Spannfutter 27, welches Werkstücke während der Bearbeitung drehend antreibbar vor der Vorderfront des Bettes 1 halten kann zur Bearbeitung durch die Werkzeugeinheiten.In front of the bed 1 is located in the headstock 24 stored the chuck 27 , which workpieces during machining rotating drivable in front of the front of the bed 1 can hold for machining by the tool units.

Wie besser die Frontansicht der 2 zeigt, befindet sich auf Drehmitte 20, dem Spindelstock 24 gegenüberliegend, ein Reitstock 25, in dem z. B. eine Pinole 26 zur Aufnahme des anderen Endes des Werkstückes gelagert ist.How better the front view of the 2 shows, is on turning center 20 , the headstock 24 opposite, a tailstock 25 in which z. B. a quill 26 is mounted for receiving the other end of the workpiece.

Sowohl auf der Oberseite 7 als auch der Frontseite 8 des Bettes 1 sind Führungsbahnen 5a, b (Oberseite) sowie 5c, d und 5e, f jeweils paarweise vorhanden zur Führung der beweglichen Komponenten, nämlich eines Werkzeugsupports 60 auf den Führungen 5a, b auf der Oberseite 7, der bewegliche Reitstock 25 und ggf. auch ein beweglicher Spindelstock 24 auf den oberen beiden Führungen 5c, d und an der Frontseite 7 ggf. sowie ein weiterer Werkzeugsupport, der beispielsweise einen Werkzeugrevolver 31 tragen kann, an den unteren Führungen 5e, f der Frontseite 7 des Bettes 1, wie nur in 1 dargestellt.Both on the top 7 as well as the front 8th of the bed 1 are guideways 5a , b (top) as well 5c , d and 5e , f in pairs to guide the moving components, namely a tool support 60 on the guides 5a , b on the top 7 , the movable tailstock 25 and possibly also a movable headstock 24 on the top two guides 5c , d and at the front 7 if necessary, and another tool support, for example, a tool turret 31 can wear, at the bottom guides 5e , f of the front 7 of the bed 1 as only in 1 shown.

Während der untere Werkzeugsupport mit dem Werkzeugrevolver 31 nur über einen unteren Querschlitten 29c, den X-Schlitten, verfügen wird, welcher auf dem unteren Längsschlitten 28c, einem Z-Schlitten, läuft, ist die obere Werkzeugeinheit zusätzlich auch in Y-Richtung verfahrbar, indem vorzugsweise deren Y-Schlitten 62 auf dem X-Schlitten 61 z. B. vertikal verfahrbar ist, welcher wiederum auf dem auf der Oberseite geführten Z-Schlitten 63 horizontal vertahrbar ist.During the lower tool support with the tool turret 31 only over a lower cross slide 29c , which will have X-carriage, which on the lower longitudinal carriage 28c , a Z-carriage runs, the upper tool unit is also movable in the Y direction, preferably by their Y-slide 62 on the X-slide 61 z. B. is vertically movable, which in turn guided on the guided on the top Z-slide 63 horizontally recoverable.

An der Rückseite des Bettes 1 sind am oberen und untere Ende die Kabelschleppvorrichtungen 17a, b zur Energie- und Signalversorgung der oberen und untere Werkzeugeinheiten zu erkennen sowie der Schaltschrank 18, der sich in einer nahe an die Werkzeugmaschine herangerückten Position befindet, jedoch häufig auch von dieser entfernt aufgestellt ist.At the back of the bed 1 At the top and bottom are the cable dragging devices 17a , b to recognize the power and signal supply of the upper and lower tool units and the control cabinet 18 which is located in a zoomed close to the machine tool position, but is also often placed away from this.

Vor dem Bett 1 der Werkzeugmaschine befindet sich unter der Bearbeitungsposition der Späneförderer 15, in denen die Späne über eine Abschrägung 14 unterhalb der Bettvorderkante hineinrutschen.In front of the bed 1 The machine tool is located below the machining position of the chip conveyor 15 in which the chips over a bevel 14 slip in below the bed leading edge.

Das für die Erfindung wesentliche Teil ist der obere Werkzeugsupport 60, der einen Bohr-Fräs-Kopf 50 umfasst.The essential part of the invention is the upper tool support 60 who made a drilling-milling head 50 includes.

Wie die 1 und 2 im Zusammenhang zeigen, ist der Y-Schlitten 62 in der Seitenansicht der 1 etwa U-förmig, gabelförmig gestaltet, und im Freiraum zwischen dessen Schenkeln wie bei Bohr-Fräs-Köpfen 50 üblich ein Aufnahmegehäuse 53 schwenkbar um die B-Achse gelagert, die parallel zur Y-Achse verläuft.As the 1 and 2 show in context is the Y-slide 62 in the side view of 1 approximately U-shaped, fork-shaped, and in the space between its legs as in Bohr-Fräs-heads 50 usually a receiving housing 53 pivotally mounted about the B axis, which is parallel to the Y axis.

Im Gegensatz zum Stand der Technik sind in diesem Aufnahmegehäuse 53 nebeneinander, in Y-Richtung beabstandet, zwei Werkzeugaufnahmen 51, 52 untergebracht, wobei die erste Werkzeugaufnahme 51 zur Aufnahme von drehend antreibbaren Werkzeugen, wie etwa dem dargestellten Fräser 3, bestimmt sind und über einen entsprechenden Antrieb verfügen.In contrast to the prior art are in this receiving housing 53 next to each other, spaced in the Y direction, two tool holders 51 . 52 housed, with the first tool holder 51 for receiving rotationally drivable tools, such as the illustrated cutter 3 , are determined and have a corresponding drive.

Die andere Werkzeugaufnahme 52 ist zur Aufnahme von stillstehenden Werkzeugen, beispielsweise einem Drehwerkzeug 4, vorgesehen und verfügt lediglich über eine Spannvorrichtung zum Spannen des Werkzeuges.The other tool holder 52 is for holding stationary tools, such as a turning tool 4 , provided and has only a clamping device for clamping the tool.

Im Gegensatz zur zeichnerischen Darstellung ist im Arbeitseinsatz nur in jeweils eine der beiden Werkzeugaufnahmen 51, 52 ein entsprechendes Werkzeug eingesetzt, während die andere Werkzeugaufnahme leer bleibt, um Kollisionen des nicht im Einsatz befindlichen Werkzeuges mit dem Werkstück oder der Werkzeugmaschine zu vermeiden.In contrast to the graphic representation is in labor use only in each case one of the two tool holders 51 . 52 a corresponding tool used while the other tool holder remains empty to avoid collisions of the tool is not in use with the workpiece or the machine tool.

Der Werkzeugwechsel erfolgt in der Regel automatisch über eine Werkzeugwechselvorrichtung, die vorzugsweise Bestandteil der Maschine ist.Of the Tool change is usually done automatically via a Tool change device, which is preferably part of the machine is.

1a zeigt dabei den Zustand, in dem die Rotationsachse des in die erste Werkzeugaufnahme 51 eingesetzten rotierenden Werkzeuges auf die Drehmitte 20 zeigt, um das Werkstück zu bearbeiten. 1a shows the state in which the axis of rotation of the first tool holder 51 used rotating tool on the center of rotation 20 shows to work on the workpiece.

In 1b dagegen ist die zweite Werkzeugaufnahme 52 und damit das in dieser Aufnahme aufgenommene Drehwerkzeug 4 auf Drehmitte 20 ausgerichtet, welches sich bei dieser Lösung von dem X-Schlitten 61 weiter entfernt als die Werkzeugaufnahme 51 für das angetriebene Werkzeug befindet.In 1b By contrast, the second tool holder 52 and thus the rotary tool received in this photograph 4 on turning center 20 aligned, which in this solution of the X-carriage 61 farther away than the tool holder 51 located for the power tool.

In dieser Position befindet sich der Y-Schlitten 62 nahe genug am X-Schlitten 61, damit die beiden Teile 55a, b einer Fixiervorrichtung 54, die an einerseits dem Y-Schlitten 62 oder dem Gehäuse 53 und andererseits dem Z-Schlitten 63 angeordnet sind, aktiv werden können.In this position is the Y-carriage 62 close enough to the X-slide 61 , so the two parts 55a , b a fixing device 54 On the other hand, the Y-sledge 62 or the housing 53 and on the other hand the Z-slide 63 are arranged, can become active.

Die Fixiervorrichtung 54 dient dabei einerseits dem Abstützen des Y-Schlittens 62 bzw. dem Gehäuse 53 und damit des gesamten Bohr-Fräs-Kopfes 50 gegenüber dem X-Schlitten 61, und soll dabei auch das Abheben dieser beiden Bauteile voneinander verhindern.The fixing device 54 serves on the one hand to support the Y-carriage 62 or the housing 53 and thus the entire drill-milling head 50 opposite the X-slide 61 , And should also prevent the lifting of these two components from each other.

Eine mögliche Lösung ist in 3 dargestellt:
Der eine Teil 54b besteht aus einem pilzförmigen, um die Längsachse 55 des Schaftes 57 drehbaren pilzförmigen Knebels, dessen verbreiteter Kopf 56 in der Aufsicht unsymmetrisch, beispielsweise länglich rechteckig, ausgebildet ist.One possible solution is in 3 shown:
The one part 54b consists of a mushroom-shaped, around the longitudinal axis 55 of the shaft 57 revolving mushroom-shaped gag, whose diffused head 56 is asymmetrical in plan view, for example elongated rectangular, is formed.

Bei Annäherung der beiden Schlitten 62 und 61 aneinander taucht der Kopf 56 durch eine entsprechend längliche Einführöffnung in einen hinterschnittenen, z. B. kreisförmigen Freiraum 54a des anderen Teiles der Fixiervorrichtung 54 ein und kann dort durch Verdrehen des Kopfes 56 um etwa 90° formschlüssig verriegelt werden. Dabei kann auch eine Vorspannung erreicht werden, falls beispielsweise die dem Schaft 57 zugewandte Unterseite des Kopfes 56 von den Rändern her schräg zur Mitte dieses Kopfes hin ansteigt, und sich dadurch beim Verdrehen der gesamte Schlitten 61 gegen dem Schlitten 62 heranziehen lässt bzw. umgekehrt.When approaching the two carriages 62 and 61 the head dives together 56 by a correspondingly elongated insertion opening in an undercut, z. B. circular space 54a the other part of the fixing device 54 one and can there by twisting the head 56 be locked positively by about 90 °. In this case, a bias voltage can be achieved, for example, if the shaft 57 facing bottom of the head 56 from the edges forth obliquely towards the center of this head increases, and thereby twisting the entire slide 61 against the sledge 62 can be used or vice versa.

Zwischen dem Aufnahmegehäuse 53 und der ihn aufnehmenden gabelförmigen Lagerung in Form des Y-Schlittens 61 ist ferner eine Ausrichtvorrichtung 58 angeordnet, um das Gehäuse 53 in den beiden Hauptwinkellagen, also Ausrichtung der Längsachsen der Werkzeugaufnahmen 51 bzw. 52 in X-Richtung oder in Z-Richtung, formschlüssig und damit jederzeit exakt zu fixieren.Between the housing 53 and receiving him fork-shaped storage in the form of the Y-carriage 61 is also an alignment device 58 arranged to the housing 53 in the two main angular positions, ie alignment of the longitudinal axes of the tool holders 51 respectively. 52 in the X direction or in the Z direction, positively locking and thus always to fix exactly.

Zu diesem Zweck sind – wie 4 im Schnitt genauer zeigt – z. B. an der dem X-Schlittens 6 zugewandten Stirnseite des Lagerzapfens des Gehäuses 53, welches zu diesem Zweck den Y-Schlitten 62 durchdringt, konzentrisch zur Schwenkachse 59 des Gehäuses 53, also in der Regel der B-Achse, um jeweils 90° versetzt und beabstandet von der Schwenkachse 59 vorzugsweise vier Vertiefungen 64, oder zumindest je eine in einer der beiden Hauptwinkellagen, angeordnet. Diese Vertiefungen 64 weisen vorzugsweise konische, in der Ausrichtrichtung verlaufende, Flanken auf, so dass die Vertiefungen zum Boden hin schmaler werden.For this purpose are - like 4 on average shows more accurate -. B. on the X-carriage 6 facing end face of the journal of the housing 53 , which for this purpose the Y-slide 62 penetrates, concentric to the pivot axis 59 of the housing 53 , so usually the B-axis, offset by 90 ° and spaced from the pivot axis 59 preferably four wells 64 , or at least one each in one of the two main angular positions, arranged. These depressions 64 preferably have conical flanks running in the alignment direction, so that the depressions become narrower towards the bottom.

Auf der entsprechenden Gegenfläche des X-Schlittens 61 sind dagegen wenigstens eine, vorzugsweise zwei, miteinander fluchtende Erhebungen 65 angeordnet, die in die Vertiefungen 64 passen und ebenfalls zu ihrem freien Ende hin entsprechend konisch sich verjüngend ausgebildet sind.On the corresponding counter surface of the X-slide 61 on the other hand are at least one, preferably two, aligned elevations 65 arranged in the wells 64 fit and are also tapered to its free end according to tapered.

Sofern sich nun das Aufnahmegehäuse 53 in einer der Hauptwinkellagen befindet und in dieser Winkellage möglichst spielfrei fixiert werden soll, wird der Y-Schlitten 62 soweit gegen den X-Schlitten 61 verfahren, dass die wechselseitig darauf angeordneten Erhebungen 65 spielfrei in den entsprechenden Vertiefungen 64 anliegen, wodurch das Gehäuse 53 in dieser Hauptwinkellage spielfrei und formschlüssig fixiert wird.If now the receiving housing 53 is located in one of the main angular positions and is to be fixed as free of play in this angular position, the Y-slide 62 so far against the X-slide 61 procedure that the surveys arranged thereon mutually 65 free of play in the corresponding recesses 64 abut, whereby the housing 53 is fixed without play and positive fit in this main angular position.

Diese Eingriffsposition in Y-Richtung stimmt dabei vorzugsweise mit der so genannten Drehposition überein, wie in 1b dargestellt, in der die zweite Werkzeugaufnahme 52 für das stillstehende (Dreh-)Werkzeug 4 sich in Y-Richtung auf Drehmitte 20 befindet.This engagement position in the Y direction is in this case preferably in accordance with the so-called rotational position tion, as in 1b shown in the second tool holder 52 for the stationary (turning) tool 4 in the Y direction on the center of rotation 20 located.

11
Bettbed
22
Grundplattebaseplate
33
Fräsermilling cutter
44
Drehwerkzeugturning tool
55
Führungsbahnenguideways
66
DurchgangsöffnungThrough opening
77
Oberseitetop
88th
Frontseitefront
99
Unterseitebottom
1010
Vertiefungenwells
1111
Führungsabdeckungguide cover
1212
Zwischenabdeckungenbetween covers
1313
Hinterseiteback
1414
Abschrägungbevel
1515
Spänefördererchip conveyor
1616
Führungsschuhguide shoe
1717
KabelschleppvorrichtungCable towing device
1818
Schaltschränkecabinets
1919
2020
Drehmitteturning center
2121
2222
2323
2424
Spindelstockheadstock
2525
Reitstocktailstock
2626
PinolePinole
2727
Spannfutterchuck
28a, b28a, b
oberer Längsschlittenupper longitudinal slide
28c28c
unterer Längsschlittenlower longitudinal slide
29a, b29a, b
oberer Querschlittenupper cross slide
29c29c
unterer Querschlittenlower cross slide
3030
Querführungenwidth guides
3131
Werkzeugrevolvertool turret
3232
3333
Gewindespindelscrew
5050
Bohr-Fräs-KopfDrilling-milling head
5151
erste Werkzeugaufnahmefirst tool holder
5252
zweite Werkzeugaufnahmesecond tool holder
5353
Aufnahmegehäusereceiving housing
5454
Fixiervorrichtungfixing
5555
Längsachselongitudinal axis
5656
Kopfhead
5757
Schaftshaft
5858
Ausrichtvorrichtungalignment
5959
Schwenkachseswivel axis
6060
Werkzeugsupporttool Support
6161
X-SchlittenX slide
6262
Y-SchlittenY carriage
6363
Z-SchlittenZ slide
6464
Vertiefungenwells
6565
Erhebungensurveys

Claims (17)

Werkzeugmaschine mit – einem Bett (1), – wenigstens einem Spindelstock (24) zum Aufnehmen und drehendem Antreiben eines Werkstückes um die Z-Achse, – wenigstens einem Werkzeugsupport (60), der wenigstens sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung verfahrbar ist, – wobei der Werkzeugsupport (60) einen Bohr-Fräs-Kopf (50) trägt mit einer ersten Werkzeugaufnahme (51) für ein angetriebenes Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugsupport eine zweite Werkzeugaufnahme (52) für ein nicht angetriebenes Werkzeug, insbesondere ein Drehwerkzeug, aufweist.Machine tool with - a bed ( 1 ), - at least one headstock ( 24 ) for picking up and rotating a workpiece about the Z-axis, - at least one tool support ( 60 ), which is movable in at least both the X-direction and the Y-direction, - wherein the tool support ( 60 ) a drill-milling head ( 50 ) carries with a first tool holder ( 51 ) for a driven tool, characterized in that the tool support a second tool holder ( 52 ) for a non-driven tool, in particular a turning tool. Bohr-Fräs-Kopf (50) für ein angetriebenes als auch ein nicht angetriebenes Werkzeug zum Einsatz auf dem Werkzeugsupport (60) einer Werkzeugmaschine, in der das Werkstück drehend angetrieben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohr-Fräs-Kopf (50) sowohl eine erste Werkzeugaufnahme (51) für ein angetriebenes Werkzeug als auch eine zweite Werkzeugaufnahme (52) für ein nicht angetriebenes Werkzeug umfasst.Drilling and milling head ( 50 ) for a driven as well as a non-driven tool for use on the tool support ( 60 ) of a machine tool, in which the workpiece can be driven in rotation, characterized in that the drill-milling head ( 50 ) both a first tool holder ( 51 ) for a driven tool as well as a second tool holder ( 52 ) for a non-powered tool. Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Werkzeugaufnahme (52) im Wesentlichen, insbesondere genau, parallel zur ersten Werkzeugaufnahme (51) angeordnet ist.Machine tool or tool head according to claim 1 or 2, characterized in that the second tool holder ( 52 ) substantially, in particular exactly, parallel to the first tool holder ( 51 ) is arranged. Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Werkzeugaufnahme (52) gegenüber der ersten Werkzeugaufnahme (51) in Y-Richtung versetzt ist.Machine tool or tool head according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the second tool holder ( 52 ) opposite the first tool holder ( 51 ) is offset in the Y direction. Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugsupport (60) in Z-Richtung verfahrbar ist.Machine tool or tool head according to one of the preceding claims, characterized in that the tool support ( 60 ) is movable in the Z direction. Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkzeugaufnahmen (51, 52) in einem gemeinsamen Aufnahmegehäuse (53) untergebracht sind.Machine tool or tool head according to one of the preceding claims, characterized in that the two tool holders ( 51 . 52 ) in a common housing ( 53 ) are housed. Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Aufnahme (52), insbesondere in Y-Richtung, in eine sog. Drehposition verfahren lässt, in der sich ihr Gehäuse (53), insbesondere das gesamte Aufnahmegehäuse (53), auf dem diese Aufnahme tragenden Schlitten, insbesondere dem X-Schlitten (61), abstützt.Machine tool or tool head according to one of the preceding claims, characterized in that the second receptacle ( 52 ), in particular in the Y direction, can be moved into a so-called rotational position in which its housing ( 53 ), in particular the entire housing ( 53 ) on which this recording carrying carriage, in particular the X-slide ( 61 ). Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Drehposition das Gehäuse der zweiten Aufnahme (52), insbesondere das gesamte Aufnahmegehäuse (53), gegenüber dem sie direkt tragenden Schlitten, insbesondere dem X-Schlitten (61), verriegelbar ist mittels einer Fixiervorrichtung (54).Machine tool or tool head according to one of the preceding claims, characterized in that in the rotational position, the housing of the second receptacle ( 52 ), in particular the entire housing ( 53 ), relative to the directly carrying carriage, in particular the X-slide ( 61 ), lockable by means of a fixing device ( 54 ). Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Fixiervorrichtung (54) das Werkzeug, primär das Gehäuse (53), gegen ein Abheben vom tragenden Schlitten (61) sichert.Machine tool or tool head according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing device ( 54 ) the tool, primarily the housing ( 53 ), against lifting off the carrying carriage ( 61 ) secures. Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiervorrichtung (54) mittels Formschluss, insbesondere mittels Verdrehen wie bei einem Bajonett-Verschluss oder mittels Einschieben eines Keiles in eine Keilnut, arbeitet.Machine tool or tool head according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing device ( 54 ) By means of positive locking, in particular by means of twisting as in a bayonet closure or by inserting a wedge into a keyway works. Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugsupport (60) eine Ausrichtvorrichtung (58) zum Ausrichten des Gehäuses (53) wenigstens der zweiten Werkzeugaufnahme (52) relativ zu dem sie tragenden Schlitten (61) in den beiden Hauptwinkellagen zum Längsdrehen und Plandrehen (X-Richtung und Z-Richtung) aufweist.Machine tool or tool head according to one of the preceding claims, characterized in that the tool support ( 60 ) an alignment device ( 58 ) for aligning the housing ( 53 ) at least the second tool holder ( 52 ) relative to the carriage carrying it ( 61 ) in the two Hauptwinkellagen for longitudinal turning and facing (X-direction and Z-direction) has. Werkzeugmaschine beziehungsweise Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtvorrichtung (58) eine formschlüssige Fixierung umfasst, insbesondere in Form von in eine Vertiefung (64) eingreifender Erhebung (65), insbesondere einer kreuzförmig angeordneten einzelnen oder mehrteiligen Vertiefung (64), und einer in nur einer Richtung angeordneten, in die Vertiefung passenden, Erhebung (65) am anderen Bauteil.Machine tool or tool head according to one of the preceding claims, characterized in that the alignment device ( 58 ) comprises a positive fixing, in particular in the form of in a depression ( 64 ) intervening survey ( 65 ), in particular a cross-shaped single or multi-part depression ( 64 ), and arranged in one direction, in the depression matching, collection ( 65 ) on the other component. Werkzeugmaschine beziehungsweise Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzungspunkt der kreuzförmig angeordneten z. B. Vertiefungen (64) der Ausrichtvorrichtung (58) auf der Schwenkachse (59, B-Achse) des Aufnahmegehäuses (53) angeordnet ist.Machine tool or tool head according to one of the preceding claims, characterized in that the crossing point of the cross-shaped z. B. depressions ( 64 ) of the alignment device ( 58 ) on the pivot axis ( 59 , B-axis) of the receiving housing ( 53 ) is arranged. Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahmen (51 und/oder 52), insbesondere gemeinsam, um die parallel zur X-Richtung liegende A-Achse verschwenkbar, insbesondere gemeinsam verschwenkbar, sind und insbesondere in Arbeitsposition einer der beiden die Werkzeugaufnahmen in Z-Richtung zueinander beabstandet sind.Machine tool or tool head according to one of the preceding claims, characterized in that the tool holders ( 51 and or 52 ), in particular jointly, are pivotable about the A axis parallel to the X direction, in particular jointly pivotable, and in particular in the working position of one of the two tool holders in the Z direction are spaced from each other. Werkzeugmaschine bzw. Werkzeugkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtvorrichtung (58) und die Fixiervorrichtung (54) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, funktionsvereinigt sind.Machine tool or tool head according to one of the preceding claims, characterized in that the alignment device ( 58 ) and the fixing device ( 54 ) are at least partially, in particular completely, functionally unified. Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine mit – einem Spindelstock (24) zum drehenden Antreiben eines Werkstückes, – einem Bohr-Fräs-Kopf (50) mit einer ersten Werkzeugaufnahme (51) für ein angetriebenes Werkzeug und einer demgegenüber versetzten Aufnahme für ein zweites, nicht angetriebenes Werkzeug (52), insbesondere ein Drehwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Werkzeugmaschine beim Einsetzen eines Werkzeuges in die zweite Aufnahme (52) automatisch anschließend diese zweite Aufnahme (52) durch Verlagern ihres Gehäuses (53) relativ zu dem sie tragenden Support unter Ausgleich des Versatzes auf die sog. Drehposition bringt und dabei das Gehäuse (53) gegenüber dem sie tragenden Schlitten (61) an seinem frei auskragenden Ende abstützt, insbesondere gegenüber dem sie tragenden Schlitten (61) verriegelt.Method for operating a machine tool with - a headstock ( 24 ) for rotationally driving a workpiece, - a drilling-milling head ( 50 ) with a first tool holder ( 51 ) for a driven tool and a staggered receptacle for a second, non-driven tool ( 52 ), in particular a rotary tool, characterized in that the control of the machine tool when inserting a tool in the second receptacle ( 52 ) automatically afterwards this second recording ( 52 ) by moving their housing ( 53 ) relative to the support carrying them while balancing the offset on the so-called. Rotary position brings while the housing ( 53 ) relative to the carriage carrying it ( 61 ) is supported on its freely projecting end, in particular with respect to the carriage carrying it ( 61 ). Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsetzen eines feststehenden Werkzeuges in die zweite Drehposition, die zweite Werkzeugaufnahme (52) anschließend automatisch auf Drehmitte gebracht wird.Method for operating a machine tool, characterized in that when inserting a fixed tool in the second rotational position, the second tool holder ( 52 ) is then automatically brought to turning center.
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