Mehrspindel-Drehautomat Die Erfindung betrifft einen Mehrspindel-Dreh automaten mit einer horizontal angeordneten Spin deltrommel, parallel zu dieser verlaufenden Steuer wellen für kurvengesteuerte Werkzeugschlitten und einer elektrischen Programmsteuerung.
Bei bekannten Mehrspindel-Drehautomaten er- folgt,die Übertragung der Bewegungen auf die Werk- z-cugschlitten entweder direkt durch Kurven oder Zahastangen oder unter Zwischenschaltung von Übertragungselementen, wie Hebeln, Zugstangen oder Kegelrädern. Die Vorschubbewegungen der Werkzeugschlitten werden durch Wechselräderge triebe erreicht. Alle, übrigen Bewegungen, wie bei spielsweise das Schalten der Spindeltrommel, der Rücklauf der Werkzeugschlitten .und das Wiederzu stellen .der Werkzeuge an. die Werkstücke werden im Eilgang ausgeführt, indem man das Vorschubgetriebe auf konstanten Eilgang umschaltet.
Somit arbeiten alle Werkzeugschlitten der Maschine zwangsläufig mit dem gleichen Vorschub -und können auch nur gleichzeitig im Eilgang .in die Ausgangsstellung zurückgebracht werden.
Mehrspindel-Drehautomaten, dieser Art haben folgende Nachteile: Die Vorschubgeschwindigkeiten für die Werk zeugschlitten sind von der Drehzahl der Arbeitsspin del abhängig. Sie können zwar grössenmüssig ;durch Austausch von Wechselrädern im Vorschubgetriebe geändert werden, jedoch benötigt man dazu eine grosse Anzahl von Wechselrädern. Aber nicht in allen Fällen lässt sich,die erforderliche Vorschubge schwindigkeit durch Austausch von Wechselrädern erreichen. In diesen Fällen müssen dann die -Steuer kurven .ausgetauscht wenden.
Der Austausch von Wechselrädern und insbesondere von Steuerkurven ist ,aber sehr umständlich und zeitraubend. Der Erfindung liegt .nun die Aufgabe zugrunde, ,die vorerwähnten Nachteile bekannter Mehrspindel- Drehautomaten zu beheben und insbesondere die Umrüstzeiten für die Umstellung der Maschine von einem auf ein anderes Werkstück zu verkürzen.
Erfindungsgemäss .ist Blas ,dadurch, erreicht, dass der Vorschubantrieb für die Werkzeugschlitten über ein stufenlos einstellbares Getriebe und Eilgangantrieb für die Schlitten über ein zweites, einstellbares Ge triebe erfolgt, wobei die Vorschub- und Eilgang= antriebe durch elektromagnetische Doppelkupplungen derart einzeln und unabhängig voneinander ein- und abschaltbar sind, dass, ein Einschalten des Vorschub antriebs gleichzeitig ein Abschalten des. Eilgangantrie- bes des betreffenden Werkzeugschlittens bewirkt und umgekehrt.
Bei ,dieser Ausbildung der Maschine ist ,fair jeden Werkzeugschlitten für praktisch alle Vorschubge schwindigkeiten nur eine einzige, über das einstell bare Getriebe und Stirnräder angetriebene Kurven- scheib,e mit der grösstmöglichen Hubauslegung erfor derlich. Ferner ist es .möglich, unterschiedliche Vor schubwege der einzelnen, Schlitten einzustellen, die Schlitten unabhängig voneinander .in. ihre Ausgangs stellung zurückzufahren ,und die Stückzeiten .erheb lich zu verkürzen, was insbesondere beim Bearbeiten kleiner Werkstücke vorteilhaft. ist.
,In .den beigefügten Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 die Vorderansicht eines nach der Erfin dung ausgebildeten Sechsspiadel-Drehautomaten, Fig.2 eine Rückansicht des Automaten nach Fig. 1, F ig. 3 eine Stirnansicht des Automaten nach Fig. 1 und 2, Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Automaten nach Fig. 1 bis 3, Fig. 5 einen Seitenschnitt mit Sieht ;zum Malteser kreuz, Fig. 6 einen Seitenschnitt mit Sicht zu den Seiten schlitten, Fig. 7, 7a-c das Getriebeschema des Automaten nach Fig. 1 bis 6.
Der Gesamtaufbau des Mehrspindel-Drehauto maten ist aus Fig. 1 ersichtlich.
Auf der Wanne 1 sind der Antriebsständer 2, der Spindelständer 3 und der Aufnahmeständer 4 befe stigt. Der Aufnahmeständer 4 dient bei Maschinen zur Ausführung von Futterarbeiten zur Anbringung der Spannmittel und bei Maschinen zur Bearbeitung von Stangenmaterial zur Lagerung der Stangenfüh rungen.
Der Arbeitsraum zwischen Antriebsständer 2 und Spindelständer 3 ist frei und gut zugänglich. Während der Arbeit wird dieser Raum durch einen durchsichti gen Spritzschutz 5 abgedeckt, der :in Fig. 1, 2 und 4 gestrichelt angedeutet ist. Eine um Antriebsständer 2 angebrachte Tafel 6 ist mit den, erforderlichen Kom mando- und Tippknöpfen zur Steuerung der einzelnen Werkzeugschlitten versehen.
Für .das Einrichten von Hand ist am Spindelstän der 3 eine Handkurbel 7 angebracht, die über einen Kegrlradtrieb mit dem Steuerwellentrieb verbunden ist.' Der .Antriebsmotor 8 .des Mehrspindel-Drehau tomaten ist seitlich an der Wanne 1 befestigt.
Wie Fig. 4 zeigt, ist .die Wanne 1 für die Auf- nahme von Kühlmittel :ausgestaltet. Die Kammer 1' ist für Hydrauliköl vorgesehen, wenn beispielsweise hydraulische Aggregate für die Einrichtungen des Mehrspindel-Drehautomaten Verwendung finden.
Aus dem Getriebeschema Fig. 7 ersieht man, dass der Antriebsmotor 8 über Keilriemen 9, Zwi schenräder 10 und Wechselräder 11 die Zentralwelle 12 antreibt.
Auf dem Ende der Zentralwelle 12 sind zwei Zahnräder 13 und 13' -angebracht. Drei der sechs Spindelräder 14 werden von dem Zentralrad 13 und die übrigen drei Spindelräder von dem Zentralrad 13' angetrieben. Die sechs Spindelräder 14 vermit teln somit über die Spindelkupplungen 15' den An trieb der sechs Drehspindeln 15. Jeder Spindelkupp lung 15' ist eine Bremse 15" zugeordnet.
Durch nicht dargestellte Elektroaggregate, die nach dem Autoanlasserprinzip arbeiten, können die Spindelkupplungen 15' aus- .und die Bremsen 115" in jeder Spindellage eingeschaltet werden.
In dem Antriebsständer 2 sind vier mitlaufende Pinolen 16 gelagert, die von der Zentralwelle 12 aus über Stirnräder 17 und 1<B>7</B> synchron -mit den Arbeits spindeln 15 angetrieben werden, und zwar zwei Pino- len von dem Rad 17 und zwei von ,dem Rad 17' über Stirnräder 18.
Von den mitlaufenden Pinolen 16 kann der An trieb für zusätzliche Apparate abgenommen werden. Für diese Apparate sind auf dem Antriebsständer 2 in Fig. 3 fünf bearbeitete Anschraubflächen 19, 20, 21, 22 und 23 vorgesehen. Ausserdem ist es möglich, von den Pinolen 16 den Antrieb für die Teilzuführ einrichtung abzunehmen, wobei sich eine einfache Anbringung der Beschickungsanlage anbietet.
Der Vorschub für .die Seitenschlitten 24, 25, 26, 2.7, 28, 29 und den Längsschlitten 30 wird erfin- dungsgemäss durch .ein bekanntes, stufenlos regelba res Getriebe 31 mit Flanschmotor 31' erzielt. Die Übertragung des Antriebes erfolgt gemäss Fig. 4 und, Fig. 7 über ein Stirnrad 32, einen Verteilerzahnkranz 33 und drei Stirnräder 34', 35' und 36' auf drei Steuerwellen 34, 35, 36.
Der Antrieb der beiden unteren Seitenschlitten 24 und<B>25</B> erfolgt ,von ,den Steuerwellen 34 und 3.5 aus über Stirnräder 37 und 38 auf<B>je,</B> eine Kurvenscheibe 39, während der Antrieb der beiden oberen Seiten- schlitten 26 und 27 von der .Steuerwelle 36 über den Kegelradtrieb 40 abgeleitet und auf die dazugehöri gen Kurvenscheiben 3,9' übertragen wird.
Die mittleren Seitenschlitten 28 und 29 erhalten ,den Antrieb vom Verteilerzahnkranz 33 über Stirnrä der 41 und 42, Zwischenräder 43 und 44 auf die da- zu.gehörigen Kurvenscheiben 3.9".
Die Stirnräder 34', 35', 36', 41 und 42, die mit ,dem Verteilerzahnkranz 33 in Eingriff stehen, haben gleiche Zähnezahl. Der Längsschlitten 30 erhält sei nen Vorschubantrieb von der Steuerwelle 35 über Stirnräder 45, einen Kegelradtrieb 46, einen Schnek- kentrieb 47 und eine Vorschubspindel 48.
Zur Festlegung der Lage des Längsschlittens 30 sind zwei Führunggsstangen 49 (Fig. 4) vorgesehen. Die Vorschubantriebe der Werkzeugschlitten 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 sind erfindungsgemäss durch elektromagnetische Kupplungen 58, 59, 60, 61, 62, 64 einzeln und unabhängig voneinander ein- und ab schaltbar.
Das in Fig. 2 und 7 dargestellte, stufenlos regel bare Getriebe 50 mit Flanschmotor 50' ist für den !Eilgang bestimmt und durch ein Stirnrad 51 mit dem Verteilerzahnkranz 52 gekuppelt, mit dem wiederum Stirnräder 54, 53, 55, 56, 57 in Eingriff stehen, die den Stirnrädern, 34', 35', 36', 41 und 42 gleichachsig ,gegenüberliegen und mit elektromagnetischen Dop pelkupplun.gen 5i8', 59', 60', 61', 62' verbunden sind.
Die elektromagnetische Kupplung 63 zwischen dem stufenlos regelbaren Eilganggetriebe SO und dem Stirnrad 5:1 hat .die Aufgabe, den Antrieb zu trennen, wenn der Flanschmotor des Eilganggetriebes 50 in seiner Drehrichtung umgesteuert wird.
Durch die Anordnung der elektrom gnetischen Doppelkupplungen 5@8', 59', 60', 61' und 62' kann entweider der Vorschub oder der Eilgang eingeschal tet werden.
Diese Massnahme erlaubt es, nicht nur für jeden Seitenschlitten, sondern auch für den Längsschlitten :die Vorschub- und Eilgan;gbewegun- gen unabhängig voneinander zu steuern.
Im Antrieb des Längsschlittens 30 befindet sich eine elektromagnetische Kupplung 64, durch deren Öffnung die Bewegung dies Längsschlittens 30 :unter brochen wird. Der Längsschlitten 30 kann -daher an jeder beliebigen Stelle .seines Arbeitsweges stillgesetzt werden.
Das in Fig. 5 gezeigte Regelhandrad 65 für :den Eilgang dient zu einer schnellen und :einfachen Ein stellung .des Eilganges, um ihn der Bearbeitungszeit des Werkstückes .anzupassen. Bei kleinen Teilen mit geringen Schaltzeiten wird bekanntlich eine grosse, bei grossen Teilen :dagegen eine .entsprechend klei nere Eilgangsgeschwindigkeit benötigt.
Das Schwenken der Spindeltrommel 66 mit dem an den Stegen 66' angeflanschten Ring<B>66"</B> erfolgt gemäss Fig. 5 und 7 durch :einen Maltesertrieb 67, der von der Steuerwelle 35 abgeleitet ist, über die Zwischenräder 68 und 6,9, von denen das letztere mit dem auf dem mittleren Teil der Spindeltrommel 66 befestigten Schwenkrad 70 .in Eingriff :steht. Zum Fixieren der Schwenkstellungen der Spindeltrommel 66 dient ein Fixierbolzen 71, der durch :eine -auf der Steuerwelle 35 befestigte Nockenscheibe 72 gegen die Wirkung :der in Fig. 4 gezeigten Feder 73 bewegt wird. Die Seitenschlitten 24, 25, 26, 27, 28, 29 sind so angeordnet, .dass (sie den Schaltkreis der Spindel trommel 66 durch einen kurzen Weg verlassen (vgl. Fig. 6).
Die einzelnen elektrischen Steuervorgänge sind gegenseitig gesichert. Die Flanschmotoren 31' (und 50' der stufenlos regelbaren Getriebe 31 und 50 wer den bei Inbetriebnahme des Mehrspindel-Drehauto maten mit eingeschaltet. Das Ein- und Ausschalten der Vorschübe und des Eilganges durch die elektro magnetischen Doppelkupplungen :erfolgt nach :einem Programm, welches für den automatischen, Betrieb durch -ein Steckerfeld vorbestimmt wird. Für :das Ein richten des Automaten ist, wie bereits erwähnt, die Druckknopftafel 6 mit den erforderlichen Kom mando-und Tippknöpfen vorgesehen.
Naturgemäss sind die Ausführungsmöglichkeiten :der Erfindung durch das .in den Zeichnungen darge stellte und vorstehend beschriebene Ausführungsbei- spiel bei weitem nicht erschöpft. So können z. B. die verschiedenen Antriebselemente auch auf andere Weise angeordnet und ausgebildet werden; wesentlich ist nur, dass der angestrebte Effekt :erzielt wird.
Multi-spindle automatic lathe The invention relates to a multi-spindle automatic lathe with a horizontally arranged spin deltrommel, parallel to this control shafts for cam-controlled tool slides and an electrical program control.
In known multi-spindle automatic lathes, the movements are transmitted to the tool slides either directly through cams or gear bars or with the interposition of transmission elements such as levers, tie rods or bevel gears. The feed movements of the tool slides are achieved by changing gears. All other movements, such as switching the spindle drum, reversing the tool slide and restoring the tools. the workpieces are carried out in rapid traverse by switching the feed gear to constant rapid traverse.
This means that all tool slides of the machine inevitably work with the same feed rate and can only be brought back to the starting position simultaneously in rapid traverse.
Multi-spindle automatic lathes of this type have the following disadvantages: The feed rates for the tool slide are dependent on the speed of the work spindle. They can be changed in terms of size by exchanging change gears in the feed gear, but this requires a large number of change gears. But not in all cases can the required feed rate be achieved by exchanging change gears. In these cases the control curves must then be exchanged.
The exchange of change gears and especially of control cams is, however, very cumbersome and time-consuming. The invention is now based on the object of eliminating the aforementioned disadvantages of known multi-spindle automatic lathes and, in particular, of shortening the changeover times for converting the machine from one workpiece to another.
According to the invention, blow is achieved in that the feed drive for the tool slide takes place via a continuously adjustable gear and rapid traverse drive for the carriages via a second, adjustable gear, the feed and rapid traverse = drives by electromagnetic double clutches in this way individually and independently of one another Can be switched on and off so that switching on the feed drive simultaneously switches off the rapid traverse drive of the relevant tool slide and vice versa.
With this design of the machine, every tool slide for practically all feed speeds only requires a single cam disk, driven by the adjustable gear and spur gears, with the greatest possible stroke design. It is also possible to set different feed paths for the individual slides, the slides independently of one another. to move back to their starting position, and to shorten the piece times .erheb Lich, which is particularly advantageous when machining small workpieces. is.
The invention is illustrated by way of example in the accompanying drawings. 1 shows the front view of a six-pin automatic lathe designed according to the invention, FIG. 2 shows a rear view of the machine according to FIG. 1, FIG. 3 shows a front view of the machine according to FIGS. 1 and 2, FIG. 4 shows a longitudinal section through the machine according to FIGS. 1 to 3, FIG. 5 shows a side section with a view of the Maltese cross, FIG. 6 shows a side section with a view of the sides 7, 7a-c show the transmission diagram of the machine according to FIGS. 1 to 6.
The overall structure of the multi-spindle automatic lathe is shown in FIG.
On the tub 1, the drive stand 2, the spindle stand 3 and the receiving stand 4 BEFE Stigt. The recording stand 4 is used in machines for carrying out feed work to attach the clamping means and in machines for processing rod material for storage of the rod guides.
The working space between drive stand 2 and spindle stand 3 is free and easily accessible. During work, this space is covered by a transparent conditions splash guard 5, which: in Fig. 1, 2 and 4 is indicated by dashed lines. A panel 6 attached to drive stand 2 is provided with the required command and tip buttons for controlling the individual tool slides.
For .das set up by hand, a hand crank 7 is attached to the Spindelstän 3, which is connected to the control shaft drive via a Kegrlradtrieb. The drive motor 8 of the multi-spindle lathe is attached to the side of the tub 1.
As FIG. 4 shows, the tub 1 is designed to hold coolant. The chamber 1 'is intended for hydraulic oil if, for example, hydraulic units are used for the equipment of the multi-spindle automatic lathe.
From the transmission diagram Fig. 7 it can be seen that the drive motor 8 drives the central shaft 12 via V-belt 9, inter mediate wheels 10 and change gears 11.
On the end of the central shaft 12 two gears 13 and 13 'are attached. Three of the six spindle wheels 14 are driven by the central wheel 13 and the remaining three spindle wheels by the central wheel 13 '. The six spindle wheels 14 thus convey via the spindle clutches 15 'the drive to the six rotary spindles 15. Each Spindelkupp ment 15' is assigned a brake 15 ".
The spindle clutches 15 ′ can be switched off and the brakes 115 ″ switched on in every spindle position by means of electrical units (not shown) that work according to the auto starter principle.
In the drive stand 2, four co-rotating sleeves 16 are mounted, which are driven synchronously with the working spindles 15 from the central shaft 12 via spur gears 17 and 1, namely two pins from the wheel 17 and two from, the wheel 17 'via spur gears 18.
From the rotating quills 16, the drive for additional equipment can be removed. For these devices, five machined screw-on surfaces 19, 20, 21, 22 and 23 are provided on the drive stand 2 in FIG. It is also possible to remove the drive for the partial feed device from the quills 16, with a simple attachment of the charging system being offered.
The feed for the side slides 24, 25, 26, 2.7, 28, 29 and the longitudinal slide 30 is achieved according to the invention by a known, continuously variable gear 31 with a flange motor 31 '. The transmission of the drive takes place according to FIGS. 4 and 7 via a spur gear 32, a distributor ring gear 33 and three spur gears 34 ', 35' and 36 'to three control shafts 34, 35, 36.
The two lower side slides 24 and 25 are driven from the control shafts 34 and 3.5 via spur gears 37 and 38 to a cam 39 each, while the two are driven upper side slide 26 and 27 is derived from the control shaft 36 via the bevel gear 40 and transmitted to the associated cam disks 3, 9 '.
The middle side slides 28 and 29 receive the drive from the distributor ring gear 33 via Stirnrä the 41 and 42, intermediate gears 43 and 44 on the associated cam disks 3.9 ".
The spur gears 34 ', 35', 36 ', 41 and 42, which are in mesh with the distributor ring gear 33, have the same number of teeth. The longitudinal slide 30 receives its feed drive from the control shaft 35 via spur gears 45, a bevel gear drive 46, a worm drive 47 and a feed spindle 48.
To determine the position of the longitudinal slide 30, two guide rods 49 (FIG. 4) are provided. According to the invention, the feed drives of the tool slides 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 can be switched on and off individually and independently of one another by electromagnetic clutches 58, 59, 60, 61, 62, 64.
The continuously variable gear 50 with flange motor 50 'shown in FIGS. 2 and 7 is intended for rapid traverse and is coupled by a spur gear 51 to the distributor ring gear 52, with which spur gears 54, 53, 55, 56, 57 mesh stand, which are coaxially opposite to the spur gears, 34 ', 35', 36 ', 41 and 42 and are connected to electromagnetic Dop pelkupplun.gen 5i8', 59 ', 60', 61 ', 62'.
The electromagnetic clutch 63 between the infinitely variable rapid speed gearbox SO and the spur gear 5: 1 has the task of disconnecting the drive when the flange motor of the rapid speed gearbox 50 is reversed in its direction of rotation.
Through the arrangement of the electromagnetic double clutches 5 @ 8 ', 59', 60 ', 61' and 62 ', either the feed or the rapid traverse can be switched on.
This measure makes it possible not only for each side slide, but also for the longitudinal slide: to control the feed and rapid movements independently of one another.
In the drive of the longitudinal slide 30 there is an electromagnetic clutch 64, through the opening of which the movement of this longitudinal slide 30: is interrupted. The longitudinal slide 30 can-therefore be stopped at any point. Its work path.
The control handwheel 65 shown in FIG. 5 for: the rapid traverse is used for a quick and: simple setting of the rapid traverse in order to adapt it to the machining time of the workpiece. It is well known that small parts with short switching times require a large one, while large parts require a correspondingly smaller rapid traverse speed.
The pivoting of the spindle drum 66 with the ring 66 ″ flanged to the webs 66 ′ takes place according to FIGS. 5 and 7 by: a Geneva drive 67, which is derived from the control shaft 35, via the intermediate gears 68 and 6 , 9, of which the latter is in engagement with the swivel wheel 70 attached to the central part of the spindle drum 66. A fixing bolt 71 is used to fix the pivoting positions of the spindle drum 66, which is counteracted by a cam disk 72 attached to the control shaft 35 the effect: the spring 73 shown in Fig. 4 is moved. The side slides 24, 25, 26, 27, 28, 29 are arranged in such a way that (they leave the circuit of the spindle drum 66 through a short path (cf. . 6).
The individual electrical control processes are mutually secured. The flange motors 31 '(and 50' of the continuously variable gears 31 and 50 are switched on when the multi-spindle automatic lathe is started up. Switching on and off the feeds and the rapid traverse by means of the electro-magnetic double clutches: takes place according to: a program which for the automatic operation by a plug field. For: setting up the machine, as already mentioned, the push button panel 6 with the required command and tip buttons is provided.
Naturally, the possible embodiments of the invention are by no means exhausted by the embodiment shown in the drawings and described above. So z. B. the various drive elements can also be arranged and designed in other ways; It is only essential that the desired effect: is achieved.