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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum spanabhebenden Bearbeiten der Lager- halbschalen von Gleitlagern mit einer Spanneinrichtung für die über Fördereinrichtungen zu- und abführbaren Lagerhalbschalen und mit einem über einen Vorschubantrieb verfahrbaren Werkzeug- schlitten, der eine an einen Spindelantrieb angeschlossene Werkzeugspindel mit vorzugsweise zwei in einem axialen Abstand voneinander angeordneten spanabhebenden Werkzeugen in einem um eine Achse schwenkverstellbaren Spindelgehäuse aufweist, die senkrecht zur axialen Symme- trieebene der in der Spanneinrichtung eingespannten Lagerhalbschalen verläuft.
Zum Unterschied zu einer Räumbearbeitung ergeben sich beim Feinbohren der Lauffläche von Lagerhalbschalen für die Laufeigenschaften günstigere Oberflächenstrukturen, doch muss beim Feinbohren mit längeren Bearbeitungszeiten gerechnet werden. Dazu kommen bei einer automati- schen Bearbeitung vergleichsweise lange Taktzeiten, weil zunächst die zu bearbeitende Lager- halbschale in einer Spanneinrichtung in einer für das Feinbohren vorteilhaften Weise gespannt werden muss, bevor die Bearbeitung bei einem geeigneten Spindelvorschub erfolgt. Vor dem Einspannen eines neuen Werkstückes muss die Werkzeugspindel in ihre axiale Ausgangsstellung zurückbewegt und die bearbeitete Lagerhalbschale der Spanneinrichtung entnommen werden.
Damit die Lagerhalbschalen nicht in zwei aufeinanderfolgenden Bearbeitungsschritten zu- nächst entsprechend dem Nenndurchmesser der Lauffläche und dann mit einem geringfügig grösseren Durchmesser exzentrisch ausgebohrt werden müssen, um im axialen Stossbereich zwi- schen den beiden Lagerhalbschalen eines Gleitlagers eine entsprechende Freistellung der zu lagernden Welle zu erreichen, wird die Bohrspindel nicht koaxial zur Achse der Lagerhalbschalen ausgerichtet, sondern um eine Achse verschwenkt, die senkrecht auf die Symmetrieebene der Lagerhalbschale steht.
Diese Neigung der Bohrspindelachse gegenüber der Achse der Lagerhalb- schale ergibt bei einer axialen Versetzung von zwei Bohrmeisseln für diese Bohrmeissel in bezug auf die Achse der Lagerhalbschalen eine radiale Versetzung, so dass bei einer entsprechenden Durchmesserwahl der Schneidkreise der Bohrmeissel die beiden gegeneinander radial versetzten Bohrungen mit unterschiedlichem Durchmesser in einem Arbeitsgang vorgenommen werden können. Da die Vorschubbewegung trotz der Neigung der Bohrspindel in Richtung der Achse der Lagerhalbschalen verlaufen muss, ist das Spindelgehäuse zur Neigungseinstellung der Bohrspindel verschwenkbar in einem Schlitten zu lagern, der mit einem Vorschubantrieb verbunden ist.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum spanabhebenden Bearbeiten der Lagerhalbschalen von Gleitlagern der eingangs geschilderten Art so auszugestal- ten, dass unter Beibehaltung der gegenüber der Lagerhalbschalenachse geneigten Werkzeugspin- del die Taktzeiten für die automatische Bearbeitung der Gleitlagerschalen deutlich verringert wer- den kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass das Spindelgehäuse zwei koaxiale, nach entgegengesetzten Seiten gerichtete, vom gemeinsamen Spindelantrieb antreibbare, abwechselnd einsetzbare Werkzeugspindeln aufnimmt, dass dem Spindelgehäuse an Zu- und Abförderer ange- schlossene Spanneinrichtungen für die Lagerhalbschalen vor- und nachgeordnet sind und dass das Spindelgehäuse in Abhängigkeit vom Einsatz der beiden Werkzeugspindeln über einen Schwenk- antrieb anschlagbegrenzt hin- und herverschwenkbar ist
Durch die Anordnung von zwei koaxialen, nach entgegengesetzten Seiten ausgerichteten Werkzeugspindeln, üblicherweise Bohrspindeln, in einem gemeinsamen Spindelgehäuse, das mit Hilfe des Werkzeugschlittens zwischen zwei einander bezüglich des Werkzeugschlittens gegen- überliegenden Spanneinrichtungen für je eine Lagerhalbschale bzw.
für zwei oder mehrere axial hintereinander angeordnete Lagerhalbschalen hin- und herverfahren werden kann, ergibt sich eine deutliche Verkürzung der Taktzeiten, weil der Arbeitshub des Werkzeugschlittens für die Lager- halbschale in einer Spanneinrichtung als rückstellender Leerhub für die Lagerhalbschale in der anderen Spanneinnchtung ausgenützt werden kann. Dies bedeutet, dass während der Bearbeitung der Lagerhalbschale in der einen Spanneinrichtung die andere Spanneinrichtung entleert und wieder beladen werden kann.
Es muss allerdings für die jeweilige Schwenkstellung der Werkzeug- spindel gesorgt werden, was in einfacher Weise durch einen Schwenkantrieb für das Spindelge- hause erreicht wird, der nach jedem Arbeitshub des Werkzeugschlittens das Spindeigehause in die Schwenkstellung für die gegensinnige Bearbeitungsrichtung umstellt. Über entsprechende Schwenkanschläge kann trotz der Bedingungen einer Serienfertigung eine sehr genaue Bearbei- tung der Lagerhalbschalen in beiden Richtungen sichergestellt werden.
Da die Bearbeitung der
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Lagerhalbschalen in den einander gegenüberliegenden Spanneinrichtungen nicht gleichzeitig, sondern abwechselnd erfolgt, sind die Bearbeitungen der Lagerhalbschalen auf den einander gegenüberliegenden Seiten des Werkzeugschlittens auch voneinander unabhängig, so dass ausser- dem Lagerhalbschalen unterschiedlicher geometrischer Abmessungen bearbeitet werden können.
Die abwechselnde Bearbeitung der Lagerhalbschalen auf den beiden Schlittenseiten erlaubt den Einsatz eines gemeinsamen Spindelantriebes für die beiden Werkzeugspindeln, ohne die Antriebs- leistung erhöhen zu müssen. Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich hinsicht- lich des Spindelantriebes, wenn die beiden Werkzeugspindeln zu einer den Läufer eines Spindel- motors bildenden Baueinheit zusammengefasst sind.
Die Zu- und Abförderung der Lagerhalbschalen zu bzw. von den Spanneinrichtungen kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. Um den Konstruktionsaufwand klein zu halten, kann den beiden senkrecht zum Werkzeugschlittenvorschub und zur Schwenkachse des Spindelgehäuses verstell- bar geführten Spanneinrichtungen ein gemeinsamer Zuförderer für die Lagerhalbschalen zugeord- net werden, der zwischen den Spanneinrichtungen parallel zum Werkzeugschlitten hin- und herver- fahrbar ist. Über diesen gemeinsamen Zuförderer kann daher während der Bearbeitung einer Lagerhalbschale in einer der beiden Spanneinrichtungen die jeweils andere Spanneinrichtung mit einer zu bearbeitenden Lagerhalbschale beladen werden.
Da diese Beladung jedoch nicht in der Arbeitsstellung der Spanneinrichtungen durchgeführt werden kann, sind die Spanneinrichtungen zwischen einer Beladestellung und einer Arbeitsstellung zu verschieben, was im Hinblick auf eine vorgegebene Übernahmelage der Lagerhalbschalen senkrecht zum Werkzeugschlittenvorschub und zur Schwenkachse des Spindelgehäuses erfolgen soll. Mit diesen verstellbar geführten Spann- einrichtungen lassen sich auch die Lagerhalbschalen in vorteilhafterweise vom gemeinsamen Zuförderer übernehmen. Dies gilt insbesondere, wenn der gemeinsame Zuförderer zwei gegen je eine Spanneinrichtung vorstehende Tragarmpaare zur Aufnahme der Lagerhalbschalen aufweist.
Die mit der zu bearbeitenden Lauffläche auf einem Tragarmpaar aufruhenden Lagerhalbschalen können über die Tragarme ohne Schwierigkeiten in die vorzugsweise gesenkartige Aufnahme der Spanneinrichtung eingeführt und dort bearbeitungsgerecht gespannt werden, bevor der Zuförderer von der Spanneinrichtung zurückbewegt wird, die dann in die Arbeitsstellung verlagert wird.
Diese Rückbewegung entspricht einer Vorwärtsbewegung der entgegengesetzt ausgerichteten Tragarme des Zuförderers, die eine vorbereitete weitere Lagerhalbschale untergreifen und der gegenüberlie- genden Spanneinrichtung zuführen können. Über die zugeförderte, neu zu bearbeitende Lager- halbschale kann eine fertig bearbeitete Lagerhalbschale in axialer Richtung aus der Spanneinrich- tung auf einen Abforderer ausgestossen werden, bevor die neu in die Spanneinrichtung eingeführte Lagerhalbschale gespannt und mit der Spanneinrichtung in die Arbeitsstellung verlagert wird.
Damit das Spindelgehäuse nach jeder Bearbeitung einer Lagerhalbschale in die Schwenkstel- lung für die jeweils gegensinnige Bearbeitung unter Einhaltung geringer Toleranzen verschwenkt und festgehalten werden kann, kann der Schwenkantrieb für das Spindelgehäuse aus auf beiden Seiten der Schwenkachse angeordneten Schwenkzylindern bestehen, wobei auf jeder Schwenk- achsenseite zwischen dem Spindelgehäuse und dem Werkzeugschlitten verstellbare Schwenkan- schläge vorgesehen sind.
Aufgrund dieser Massnahmen wird das Spindelgehäuse jeweils durch einen Schwenkzylinder auf der einen Schwenkachsenseite gegen einen verstellbaren Schwenkan- schlag auf der gegenüberliegenden Schwenkachsenseite angedrückt gehalten, so dass die Einhal- tung des vorgegebenen Schwenkwinkels mit grosser Genauigkeit gewährleistet werden kann Zur Justierung der jeweiligen Schwenklage des Spindelgehäuses, die auf beiden Seiten unterschied- lich sein kann, sind die Schwenkanschläge verstellbar ausgebildet, beispielsweise mit Hilfe eines
Gewindetriebes.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum spanabhebenden Bearbeiten der Lagerhalb- schalen von Gleitlagern in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 2 diese Vorrichtung in einer zum Teil aufgerissenen Draufsicht und
Fig. 3 eine Spanneinrichtung für die Gleitlagerhalbschalen in einer teilweise aufgerissenen, stirnseitigen Teilansicht.
Wie insbesondere den Fig. 1 und 2 entnommen werden kann, weist die Vorrichtung zum span- abhebenden Bearbeiten der Lagerhalbschalen 1 ein Gestell 2 mit einem Werkzeugschlitten 3 auf, der entlang seiner Führungen 4 mit Hilfe eines Vorschubantriebes 5 verfahrbar ist, der beispiels-
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weise aus einem über einen Riementrieb antreibbaren Spindeltrieb 6 besteht. Auf dem Schlitten 3 ist ein Spindelgehäuse 7 schwenkbar gelagert, und zwar um eine zur Vorschubrichtung des Schlit- tens 3 senkrechte, horizontale Schwenkachse 8. Im Gegensatz zu herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art nimmt das Spindelgehäuse 7 jedoch zwei koaxiale Werkzeugspindeln 9 auf, die zwar eine gemeinsame Welle bilden, jedoch auf einander gegenüberliegenden Seiten aus dem Spindel- gehäuse 7 vorstehen.
Diese Werkzeugspindeln 9 sind Teil eines Läufers des als Elektromotor ausgebildeten Spindelantriebes 10. Das Spindelgehäuse 7, das mit dem Spindelantrieb 10 eine Baueinheit bildet, ist auf beiden Seiten der Schwenkachse 8 an einen am Werkzeugschlitten 3 abgestützten Schwenkzylinder 11angeschlossen, so dass bei der Beaufschlagung des Stellzylin- ders auf der einen Schwenkachsenseite das Spindelgehäuse 7 nach der einen und beim Beauf- schlagen des anderen Stellzylinders 11nach der anderen Seite verschwenkt wird. Der Schwenk- winkel wird durch Schwenkanschläge 12 festgelegt, die über einen Gewindetrieb justiert werden können. Die Werkzeugspindeln 9 tragen mit gegenseitigem axialen Abstand zwei Bohrmeissel 13 und 14, von denen der dem freien Werkzeugspindelende nähere Bohrmeissel 13 einen kleineren Schneidkreis als der Bohrmeissel 14 beschreibt.
Obwohl die dargestellte Vorrichtung zum Feinboh- ren der Lagerhalbschalen 1 ausgerüstet ist, könnten anstelle der Bohrwerkzeuge 13 und 14 auch Schleif- oder Fräswerkzeuge treten, um die Lagerhalbschalen 1 entsprechend bearbeiten zu kon- nen. Ist auf jeder Werkzeugspindel 9 nur ein Werkzeug vorgesehen, so wird zwar auf den Vorteil der auf zwei unterschiedliche Durchmesser bezogenen Bearbeitung verzichtet, doch können die Vorteile hinsichtlich der Taktzeitverkürzung in gleicher Weise genützt werden.
Das Gestell 2 trägt zwei dem Spindelgehäuse 7 in Vorschubrichtung des Werkzeugschlittens 3 vor- und nachgeordnete Spanneinrichtungen 15 für je eine Lagerhalbschale 1. Diese Spanneinrich- tungen 15 sind auf Schlitten 16 angeordnet, die in vertikalen Führungen 17 senkrecht zur Schlitten- führung 4 und zur Schwenkachse 8 zwischen einer oberen Ladestellung und einer unteren Arbeits- stellung über Stelltriebe 18 verlagert werden können.
Wie der Fig. 3 entnommen werden kann, bilden die Spanneinrichtungen 15eine gesenkartige Aufnahme 19 für die Lagerhalbschalen 1, die über seitliche Spannbacken 20 in der Aufnahme 19 bohrgerecht gespannt werden können. Mit Hilfe eines Ausstossers 21 können bei geöffneten Spannbacken 20 die bearbeiteten Lagerhalbschalen 1 in axialer Richtung aus der Aufnahme 19 ausgeschoben werden, wobei die Spannbacken 20 eine Führung für die Lagerhalbschalen 1 bilden.
Entsprechend den Fig. 1 und 2 ist zwischen den beiden Spanneinrichtungen 15 ein gemeinsa- mer Zuförderer 22 vorgesehen, der auf zu den Führungen 4 des Werkzeugschlittens 3 parallelen Führungsschienen 23 mit Hilfe eines Spindeltriebes 24 verschiebbar ist und einen Ausleger 25 mit zwei gegen je eine Spanneinrichtung 15 vorstehenden Tragarmpaaren 26 zur Aufnahme der Lagerhalbschalen 1 aufweist.
Dieser Zuförderer 22 übernimmt die mit ihren axialen Stirnflächen auf einem Fördertisch 27 aufliegenden Lagerhalbschalen 1, indem das jeweils gegen die Lagerhalb- schale 1 vorstehende Tragarmpaar 26 die Lagerhalbschale 1 untergreift, und fördert sie in axialer Richtung in die Aufnahme 19 der diesem Tragarmpaar 26 zugeordneten Spanneinrichtung 15, in der die Lagerhalbschale 1 der beschriebenen Art und Weise gespannt wird, bevor die Spannein- richtung 15 in die Arbeitsstellung abgesenkt wird. In dieser Arbeitsstellung erfolgt die Bohrbearbei- tung über die beiden Bohrmeissel 13 und 14 bei einer gegenüber der Achse der Lagerhalbschale 1 geneigten Spindelachse.
Diese Neigung der Spindelachse in der Symmetrieebene der Lagerhalb- schalen 1 bedingt, dass zwar der Mittelpunkt 28 des Schneidkreises 29 des Bohrmeissels 13 auf der Achse der eingespannten Lagerhalbschale 1 liegt, nicht aber der Mittelpunkt 30 des Schneidkrei- ses 31 des Bohrmeissels 14, wie dies der Fig. 3 entnommen werden kann. Dies bedeutet, dass die
Lagerhalbschale 1 im Bereich der axialen Stossflächen mit einem grösseren Durchmesser ausge- bohrt wird, um die angestrebte Freistellung der zu lagernden Welle im Stossbereich zwischen den
Lagerhalbschalen sicherzustellen.
Während die eingespannte Lagerhalbschale 1 bearbeitet wird, wird der Zuförderer 22 gegen- sinnig bewegt, um eine weitere Lagerhalbschale 1 mit dem gegenüberliegenden Tragarmpaar 26 vom Fördertisch 27 aufzunehmen und der gegenüberliegenden Spanneinrichtung 15 zuzuführen
Mit Hilfe dieser neu zugeführten, zu bearbeitenden Lagerhalbschale kann eine bereits bearbeitete
Lagerhalbschale 1 in axialer Richtung aus der Spanneinrichtung 15 auf einen anschliessenden Abförderer 32 ausgefördert werden. Nach einem bohrgerechten Spannen der neuen Lagerhalb-
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schale 1 wird die Spanneinrichtung 15 in die Arbeitsstellung abgesenkt, so dass der in seiner Be- wegungsrichtung umgekehrte Werkzeugschlitten 3 gegen die neue Lagerhalbschale 1 geführt wird.
Bevor die Bohrbearbeitung vorgenommen werden kann, ist allerdings das Spindelgehäuse 7 gegensinnig zu schwenken, damit die nunmehr zum Einsatz kommende Werkzeugspindel 9 die für den Bohrvorgang erforderliche Neigungslage gegenüber der Lagerhalbschale 1 einnimmt. Durch das abwechselnde Bohren von Lagerhalbschalen 1 mit einer der beiden Werkzeugspindeln 9 kann somit die Taktzeit erheblich verringert werden, weil während des Einsatzes der einen Werkzeug- spindel 9 das Entladen, Laden und Spannen der der anderen nicht im Einsatz befindlichen Werk- zeugspindel zugehörigen Spanneinrichtung 15 erfolgen kann.
Damit die zu bearbeitenden Lagerhalbschalen 1 taktweise auf dem Fördertisch 27 bereitgestellt werden können, werden sie über einen in der Fig. 2 angedeuteten Längsförderer 33 angefördert, von dem sie mit Hilfe eines Schieberarmes 34 auf den Fördertisch 27 anschlagbegrenzt verscho- ben werden können. Der Schieberarm 34 ist der Höhe nach verstellbar in einem Schlitten 35 gela- gert, der entlang einer Führung 36 verfahrbar ist. In ähnlicher Weise können die fertig bearbeiteten Lagerhalbschalen 1 über Schieberarme 37 auf einen gemeinsamen Längsförderer 38 (Fig. 2) über- geben werden. Die Schieberarme 37 können dabei in einem übereinstimmenden Aufbau der Höhe nach verstellbar in Schlitten 39 gelagert werden, die entlang von Führungen 40 verfahren werden.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, weil es beispielsweise nicht auf die Konstruktion der Zu- und Abförderer oder der Spanneinrichtun- gen 15 ankommt. Entscheidend ist lediglich, dass die beiden Werkzeugspindeln 9 abwechselnd zum Einsatz kommen, um während der Bohrbearbeitung einer Lagerhalbschale 1 die Bearbeitung einer weiteren Lagerhalbschale durch die jeweils andere Werkzeugspindel vorbereiten zu können, so dass die sonst durch diese Vorbereitungen bedingten Nebenzeiten entfallen.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Vorrichtung zum spanabhebenden Bearbeiten der Lagerhalbschalen von Gleitlagern mit einer Spanneinrichtung für die über Fördereinrichtungen zu- und abführbaren Lagerhalb- schalen und mit einem über einen Vorschubantrieb verfahrbaren Werkzeugschlitten, der eine an einen Spindelantrieb angeschlossene Werkzeugspindel mit vorzugsweise zwei in einem axialen Abstand voneinander angeordneten spanabhebenden Werkzeugen in einem um eine Achse schwenkverstellbaren Spindelgehäuse aufweist, die senkrecht zur axialen Symmetrieebene der in der Spanneinrichtung eingespannten Lagerhalbschalen verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass das Spindelgehäuse (7) zwei koaxiale, nach entge- gengesetzten Seiten gerichtete, vom gemeinsamen Spindelantrieb (10) antreibbare, ab- wechselnd einsetzbare Werkzeugspindeln (9) aufnimmt, dass dem Spindelgehäuse (7)
an
Zu- und Abförderer angeschlossene Spanneinrichtungen (15) für die Lagerhalbschalen (1) vor- und nachgeordnet sind und dass das Spindelgehäuse (7) in Abhängigkeit vom Einsatz der beiden Werkzeugspindeln (9) über einen Schwenkantrieb anschlagbegrenzt hin- und herverschwenkbar ist.