DD297927A5 - DEVICE FOR RECEIVING A TOOL SPINDLE DEVICE ON A DRIVE UNIT - Google Patents
DEVICE FOR RECEIVING A TOOL SPINDLE DEVICE ON A DRIVE UNIT Download PDFInfo
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- DD297927A5 DD297927A5 DD90341485A DD34148590A DD297927A5 DD 297927 A5 DD297927 A5 DD 297927A5 DD 90341485 A DD90341485 A DD 90341485A DD 34148590 A DD34148590 A DD 34148590A DD 297927 A5 DD297927 A5 DD 297927A5
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Abstract
Description
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Einrichtung zur Aufnahme eines Werkzeugspindelträgers an einer AntriebseinheitDevice for holding a tool spindle carrier on a drive unit
Anwendungsgebiet der Erfindung ^r-. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufnahme eines Werkzeugspindelträgers an einer Antriebseinheit, die mindestens zwei Spannelemente mit Köpfen aufweist, mit denen der Werkzeugspindelträger an einer vertikalen Anlagefläche der Antriebseinheit verspannbar ist, und mit wenigstens einem Zentrierteil, mit dem der Werkzeugspindelträger gegenüber der Antriebseinheit zentrierbar ist.Field of application of the invention The invention relates to a device for receiving a tool spindle carrier on a drive unit, which has at least two clamping elements with heads, with which the tool spindle carrier can be clamped to a vertical contact surface of the drive unit, and with at least one centering part, with which the tool spindle carrier relative to the drive unit is centered.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (DE-PS 27 39 810) wird der Werkzeugspindelträger mit den Spannelementen und dem als Indexbolzen ausgebildeten Zentrierteil an der Antriebseinheit ί~ verspannt, die Bestandteil einer Bearbeitungsstation ist. Zunächst wird der Indexstift mittels eines Hydrozylinders in der Bearbei^ungsstation nach außen in eine Ausnehmung des Werkzeugspindelträgers gefahren. Dadurch wird der Werkzeugspindelträger zunächst in horizontaler Richtung auf der Bearbeitungsstation positioniert. Anschließend werden in einem zweiten Schritt die Spannelemente betätigt, wodurch der Werkzeugspindelträger fest gegen die Antriebseinheit gespannt wird. Da für das Zentrieren und das Spannen des Werkzeugspindelträgers unterschiedliche Einrichtungen erforderlich sind, hat diese Einrichtung einen konstruktiv aufwendigen Auf-In a known device of this type (DE-PS 27 39 810) of the tool spindle carrier is clamped with the clamping elements and designed as an index pin centering on the drive unit ί ~ , which is part of a processing station. First, the index pin is moved by means of a hydraulic cylinder in the processing station outward into a recess of the tool spindle carrier. As a result, the tool spindle carrier is first positioned in the horizontal direction on the processing station. Subsequently, in a second step, the clamping elements are actuated, whereby the tool spindle carrier is clamped firmly against the drive unit. Since different devices are required for the centering and clamping of the tool spindle carrier, this device has a structurally complex arrangement.
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bau. Der Indexbolzen muß, damit er den Werkzeugspindelträger einwandfrei positionieren kann, eine besonders aufwendige,· Formgebung haben, der zudem die Formgebung der Ausnehmung im Werkzeugspindelträger exakt entsprechen muß.construction. The index pin, in order to be able to position the tool spindle carrier properly, must have a particularly complex shaping, which moreover must correspond exactly to the shaping of the recess in the tool spindle carrier.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die nachteiligen Eigenschaften bekannter Einrichtungen zur Aufnahme eines Werkzeugspindelträgers an einer Antriebseinheit bei konstruktiv einfacher Ausbildung zu vermeiden.The object of the invention is to avoid the disadvantageous properties of known devices for receiving a tool spindle carrier on a drive unit with structurally simple design.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Aufnahme eines Werkzeugspindelträgers an einer Aufnahme eines Werkzeugspxndelträgers an einer Antriebseinheit zu entwickeln, die mit nur wenigen Teilen eine hochgenaue Positionierung und Verspannung des Werkzeugspindeltragers an der Antriebseinheit ermöglicht.The invention has for its object to develop a device for receiving a tool spindle carrier on a recording of Werkzeugspxndelträgers on a drive unit that allows with only a few parts highly accurate positioning and clamping of the tool spindle carrier on the drive unit.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zentrierteil Bestandteil der Spannelemente ist, deren Kopf mindestens eine auf einem Kegelmantel liegende Spann- und Zentrierfläche als Zentrierteil aufweist, die mit mindestens einer Kegelmantelfläche des Werkzeugspindeltragers zusammenwirkt .This object is achieved in that the centering part of the clamping elements, the head has at least one lying on a conical surface clamping and centering as a centering part, which cooperates with at least one conical surface of the Werkzeugspindeltragers.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird in einem einzigen Schritt zentriert und gespannt, weil die Spann- und Zentrierflächen an den Spannelementen vorgesehen sind. Beim Anziehen der Spannelemente wird nicht nur die Spannkraft auf-In the device according to the invention is centered and tensioned in a single step, because the clamping and centering surfaces are provided on the clamping elements. When tightening the clamping elements, not only is the clamping force
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gebracht, sondern über die Spann- und Zentrierfläche wird im Zusammenwirken mit der Kegelmantelfläche des Werkzeugträgers eine hochgenaue Positionierung und Zentrierung des Werkzeugspindelträgers an der Antriebseinheit erreicht. Da zur Zentrierung des Werkzeugspindelträgers an der Antriebseinheit keine zusätzlichen Bauteile notwendig sind, zeichnet sich die erfindungsgemäße Einrichtung durch einen konstruktiv einfachen Aufbau aus. Die Spannelemente ,— selbst haben infolge der kegeligen Ausbildung der Spann- und Zentrierfläche keine aufwendige Gestaltung. Die erfindungsgemäße Einrichtung erlaubt bei einem einfachen Spann- und Zentriervorgang eine hohe Wiederholgenauigkeit.brought, but on the clamping and centering a highly accurate positioning and centering of the tool spindle carrier is achieved on the drive unit in cooperation with the conical surface of the tool carrier. Since no additional components are necessary for centering the tool spindle carrier on the drive unit, the device according to the invention is characterized by a structurally simple construction. The clamping elements, - themselves have no complex design due to the conical design of the clamping and centering. The inventive device allows for a simple clamping and centering a high repeatability.
Vorteilhaft hat der Kopf des Spannelementes unrunden Umriß. Hierbei ist die Kegelmantelfläche vorzugsweise die Wandung einer konischen Erweiterung einer Durchtrittsöffnung für das Spannelement. Der Kopf des Spannelementes kann darum in der einen Stellung durch die Durchtrittsöffnung hindurchtreten und nach Verdrehen mit seiner Spam- und Zentrierfläche mit der Kegelmantelfläche des Werkzeugspindelträgers zusammenwirken.Advantageously, the head of the clamping element has non-round outline. Here, the conical surface is preferably the wall of a conical extension of a passage opening for the clamping element. The head of the clamping element can therefore pass through in one position through the passage opening and cooperate after rotation with its spam and centering surface with the conical surface of the tool spindle carrier.
Die Durchtrittsöffnung weist vorteilhaft einen dem Umriß des Kopfes des Spannelementes angepaßten Ausschnitt für den Durchtritt des Kopfes auf.The passage opening advantageously has a cutout adapted to the contour of the head of the clamping element for the passage of the head.
Um das Spannelement einfach in seine Spannstellung zu bringen und mit ihm dann den Spann- und Zentriervorgang einfach durchführen zu können, ist es zweckmäßig um seine Achse drehbar.In order to easily bring the clamping element in its clamping position and then easily perform with him the clamping and centering, it is useful rotatable about its axis.
Damit das Spannelement einfach gedreht werden kann,So that the clamping element can be easily rotated,
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weist es vorteilhaft ein Ritzel auf, in das ein Getriebeteil, vorzugsweise eine Zahnstange, eingreift. Der Kopf des Spannelementes hat vorzugsweise etwa rechteckigen Umriß mit abgerundeten Schmalseiten, wobei sich die Spann- und Zentrierflächen an der Unterseite des Kopfes von den Schmalseiten aus erstrecken. Dadurch kann die Durchtrittsöffnung für den Kopf verhältnismäßig klein gestaltet werden, so daß eine aus- · /-« reichend große Kegelmantelfläche für den Spann- und Zentriervorgang zur Verfügung steht.It advantageously has a pinion, in which a gear part, preferably a rack, engages. The head of the clamping element preferably has approximately rectangular outline with rounded narrow sides, wherein the clamping and centering surfaces extend at the bottom of the head from the narrow sides. As a result, the passage opening for the head can be made relatively small, so that an exceptionally large conical surface is available for the clamping and centering operation.
Eine konstruktiv einfache Ausbildung ergibt sich, wenn das Spannelement hydraulisch verschiebbar ist.A structurally simple design results when the clamping element is hydraulically displaceable.
Um in diesem Falle bei einem Hydraulikausfall eine Sicherheitsspannung aufrechtzuerhalten, ist das Spannelement vorteilhaft in Richtung auf seine Spannstellung federbelastet, vorzugsweise durch Tellerfedern.In order to maintain a safety voltage in this case at a hydraulic failure, the clamping element is advantageously spring-loaded in the direction of its clamping position, preferably by disc springs.
Das Spannelement ragt vorzugsweise durch eine an der Antriebseinheit befestigte Buchse, gegen die der Werkzeug- (~ spindelträger verspannt wird. Bei Verschleiß und/oder Beschädigung kann diese Buchse einfach ausgewechselt werden.The clamping element preferably projects by a fixed to the drive unit receptacle, against which is braced ~ spindle carrier (the tool. In the case of wear and / or damage to this socket can be easily substituted.
Die Kegelmantelfläche, die mit a^r Spann- und Zentrierfläche des Kopfes der Spannelement zusammenwirkt, ist vorteilhaft an einem Spannstück vorgesehen, das am Werkzeugspindelträger befestigt ist. Sollte die Kegelmantelfläche beschädigt und/oder abgenutzt sein, braucht darum nur dieses Spannstück ausgewechselt zu werden.The conical surface, which cooperates with the clamping and centering surface of the head of the clamping element, is advantageously provided on a clamping piece, which is fastened to the tool spindle carrier. If the conical surface should be damaged and / or worn, only this clamping piece needs to be replaced.
Zweckmäßig liegen in der Spannstellung die Buchse undAppropriately are in the clamping position, the socket and
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das Spannstück mit ihren Stirnseiten aneinander. In diesem Falle brauchen lediglich die Buchse und das Spannstück so ausgebildet zu sein, daß der Spanndruck von diesen Teilen aufgenommen werden kann.the clamping piece with their front sides together. In this case, only the bush and the clamping piece need to be designed so that the clamping pressure can be absorbed by these parts.
In die Stirnseite der Buchse mündet vorteilhaft mindestens eine Druckluftbohrung, so daß vor dem Spannen die Anlagefläche von Schmutz und dgl. freigeblasen werden kann. Zusätzlich kann die Druckluft auch zur Kontrolle einer ordnungsgemäßen Spannung des Werkzeugspindeltragers herangezogen werden.In the end face of the bush opens advantageously at least one compressed-air bore, so that before clamping the contact surface of dirt and the like. Can be blown free. In addition, the compressed air can also be used to control a proper tension of the tool spindle carrier.
Das Spannelement durchsetzt vorteilhaft die Durchtrittsöffnung mit geringem Spiel, so daß beim Spannvorgang der Werkzeugspindelträger noch gegenüber der Antriebseinheit zum Zentrieren ausreichend bewegt werden kann.The clamping element advantageously passes through the passage opening with little play, so that during the clamping operation of the tool spindle carrier can still be sufficiently moved relative to the drive unit for centering.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Spannelement von mindestens einer Bohrung durchsetzt, die in die Spann- und Zentrierfläche mündet. Dadurch kann die Kegelmantelfläche des Werkzeugspindeltragers vor dem Spannvorgang zumindest im Auflagebereich des Kopfes der Spannelemente gereinigt werden.In a preferred embodiment, the clamping element is penetrated by at least one bore, which opens into the clamping and centering surface. As a result, the conical surface of the tool spindle carrier can be cleaned before the clamping process, at least in the contact area of the head of the clamping elements.
Damit die Werkzeugspindelträger ciusreichend sicher an der Antriebseinheit befestigt werden können, sind an ihr bevorzugt vier Spannelemente vorgesehen.So that the tool spindle carrier can be secured to the drive unit with sufficient reliability, four clamping elements are provided on it.
Um in diesem Fall das Bewegungsspiel der Spannelemente in ihren Führungsbohrungen beim Spann- und Zentriervorgang mit Sicherheit herauszudrücken, sind die Achsen der die Spannelemente aufnehmenden Bohrungen gegenüber denIn order to express in this case the movement of the clamping elements in their guide holes during clamping and centering with certainty, the axes of the clamping elements receiving holes against the
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Achsen der Kegelmantelflächen in gleicher Radialrichtung versetzt.Axes of the conical surfaces offset in the same radial direction.
Zweckmäßig ist der Werkzeugspindelträger, wenn er nicht an die Antriebseinheit angeschlossen ist, an einem Werkzeugspindelträgerwechselmagazin einer Bearbeitungseinheit aufhängbar. In diesem Falle ist die Antriebseinheit vorteilhaft auf der Bearbeitungseinheit verfahrbar, um die" Werkzeugspindelträger einfach vom Wechselmagazin aufzunehmen bzw. an das Wechselmagazin abzugeben.Suitably, the tool spindle carrier, if it is not connected to the drive unit, can be suspended from a tool spindle carrier change magazine of a processing unit. In this case, the drive unit can advantageously be moved on the processing unit in order to simply pick up the tool spindle carrier from the changing magazine or to deliver it to the interchangeable magazine.
Aue'ührungsbeispieleAue'ührungsbeispiele
Die Erfindung wird anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to two embodiments shown in the drawings. Show it:
Fig. 1 in Stirnansicht eine BearbeitungsFig. 1 in front view of a processing
maschine mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Aufnahme eines Werkzeugspindelträgers an einer Werkzeugspindelträger-Wechseleinrichtung ,machine having a device according to the invention for receiving a tool spindle carrier on a tool spindle carrier changing device,
Fig. 2 die Maschine gemäß Fig. 1 in SeitenanFig. 2 shows the machine of FIG. 1 in Seitenan
sicht,view,
Fig. 3 und 4 in Darstellungen entsprechend den Fig.3 and 4 in views corresponding to FIGS.
und 2 eine zweite Ausführungsform einer Maschine mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung,and FIG. 2 shows a second embodiment of a machine with a device according to the invention,
Fig. 5 in vergrößerter Darstellung und im SchnittFig. 5 in an enlarged view and in section
den Spann- und Zentrierbereich zwischen einemthe clamping and centering area between a
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Werkzeugspindelträger und einer Antriebseinheit der erfindungsgemäßen Einrichtung,Tool spindle carrier and a drive unit of the device according to the invention,
Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VI inFig. 6 is a view in the direction of arrow VI in
Fig. 5, in der ein Spannteil der erfindungsgemäßen Einrichtung eine Einfahrstellung einnimmt,5, in which a clamping part of the device according to the invention assumes a retracted position,
Fig. 7 eine Darstellung entsprechend Fig. 6, beiFig. 7 is a representation corresponding to FIG. 6, at
der der Spannteil jedoch seine Spannstellung einnimmt,However, the clamping part assumes its clamping position,
Fig. 8 eine Seitenansicht der AntriebseinheitFig. 8 is a side view of the drive unit
mit angekuppeltem Werkzeugspindelträger,with coupled tool spindle carrier,
Fig. 9 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IXFig. 9 is a view in the direction of the arrow IX
in Fig. 0, jedogh ohne den Werkzeugspindelträger, wob^i die Spannteile ihrer Spannstellung einnehmen,in Fig. 0, but without the tool spindle carrier, where ^ i take the clamping parts of their clamping position,
Fig. 10 eine Darstellung entsprechend Fig. 9,10 is a view corresponding to FIG. 9,
wobei jedoch die Spannteile ihre Einfahrstellung einnehmen.however, the clamping parts take their Einfahrstellung.
Die Maschine nach den Fig. 1 und 2 hat ein Maschinenbett 1 mit einer Schiebeführung 2 für einen Torständer 3. Auf ihm ist um eine Achse 4 drehbar ein Werkzeugspindelträgerraagazin gelagert. Es hat im Ausführungsbeispiel vier senkrecht zueinander liegende Arme 6 bis 9, die jeweils aus zwei mit Abstand und parallel nebeneinander liegenden Armteilen bestehen. Zum Drehen des Werkzeugspindeltragerroagazins 5 ist ein Drehantrieb 10 vorgesehen, der ebenfalls auf dem TorständerThe machine according to FIGS. 1 and 2 has a machine bed 1 with a sliding guide 2 for a goal stand 3. A tool spindle carrier magazine is rotatably mounted on it about an axis 4. It has in the exemplary embodiment four mutually perpendicular arms 6 to 9, each consisting of two spaced apart and parallel adjacent arm parts. For rotating the Werkzeugspindeltragerroagazins 5, a rotary drive 10 is provided which also on the Torständer
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3 angeordnet ist. An der Unterseite der Arme 6 bis 9 sind Greifer 11 vorgesehen, mit denen Werkzeugspindeltrager 12 gehalten werden können. An ihnen sind ein oder mehrere, im Ausführungsbeispiel vier Werkzeuge 13 gelagert.3 is arranged. On the underside of the arms 6 to 9 grippers 11 are provided with which tool spindle carrier 12 can be held. On them are one or more, in the embodiment four tools 13 stored.
Auf dem Maschinenbett 1 ist eine Antriebseinheit 14 parallel zum Torständer 2 verschiebbar gelagert. Die Antriebseinheit 14 ist auf einer Schlitteneinheit 15On the machine bed 1, a drive unit 14 is slidably mounted parallel to the Torständer 2. The drive unit 14 is mounted on a carriage unit 15
(— angeordnet, die sich zwischen dem Torständer 3 hindurch erstreckt. Mit der Antriebseinheit 14 wird jeweils einer der Werkzeugspindeltrager 12 gekuppelt, so daß dessen Werkzeuge 13 drehbar angetrieben werden können. Wie Fig. 2 zeigt, ist die Antriebseinheit 14 mit dem dem zu bearbeitenden Werkstück 16 gegenüberliegenden Werkzeugspindelträger 12 gekuppelt. Dieser Werkzeugspindelträger 12 hängt noch an den entsprechenden Greifern des Werkzeugspindelträgermagazins Die Greifer 11 sind so ausgebildet, daß durch Vorfahren der Antriebseinheit 14 der mit ihm gekuppelte Werkzeugspindelträger 12 vom Werkzeugspxndeltragermagazin 5 gelöst wird. An den übrigen Greifern 11 des Werkzeugspindelträgermagazins hängen die anderen Werkzeugspindelträger 12. Mit den Werkzeugen (- arranged, which extends between the Torständer 3. With the drive unit 14 in each case one of the Werkzeugspindeltrager 12 is coupled, so that its tools 13 can be rotatably driven as the Fig. 2 shows, the drive unit 14 with that to be processed The tool spindle carrier 12 is still attached to the corresponding grippers of the tool spindle carrier magazine The grippers 11 are designed so that the tool spindle carrier 12 coupled to it is released from the tool holder carrier magazine 5 by ancestors of the drive unit 14. On the remaining grippers 11 of the tool spindle carrier magazine hang the other tool spindle carrier 12. With the tools
C 13 des vorgefahrenen Werkzeugspindelträgers 12 wird das Werkstück IC bearbeitet. Anschließend wird die Antriebseinheit 14 und damit der Werkzeugspindelträger 12 zurückgefahren. Dabei gelangen am Werkzeugspindelträger 12 vorgesehene Halterungsstücke 17 in Eingriff mit den Greifern 11 des Armes 8. In der in Fig. 2 dargestellten Lage des Werkzeugspindelträgers 12 wird die Kupplung zwischen ihm und der Antriebseinheit 14 gelöst und die Antriebseinheit weiter zwischen dem Torständer 3 zurückgefahren, so daß sie vollständig frei vom Werkzeugspindelträger 12 kommt. Während des Lösevorgangs der Kupplung wird der Werkzeugspindelträger 12 in den Greifern C 13 of the advanced tool spindle carrier 12, the workpiece IC is processed. Subsequently, the drive unit 14 and thus the tool spindle carrier 12 is moved back. In the situation shown in Fig. 2 position of the tool spindle carrier 12, the coupling between it and the drive unit 14 is released and the drive unit further moved back between the Torständer 3, so that it comes completely free from the tool spindle carrier 12. During the releasing operation of the coupling, the tool spindle carrier 12 becomes in the grippers
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festgespannt und zentriert. Hierzu ist eine Zentrier- und Spanneinrichtung 18 auf dem Torträger 3 vorgesehen. Sie hat einen zweiarmigen Hebel 19, an dessen einem Ende ein Betätigungskolben 20 angreift. Mit ihm kann der Hebel 19 um die Achse 21 geschwenkt werden. Der andere Arm des Hebels 19 wirkt mit einem Spannkolben 22 zusammen. Wird der Hebel 19 durch Betätigen des Kolbens 20 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 21 geschwenkt, wird der Γ Spannkolben 22 nach unten gedruckt, wobei ein Spann- und Zentrierglied 23 an seinem unteren Ende auf das Halterungsstück 17 drückt. Auf diese Weise wird der Werkzeugspindelträger 12 sicher mit seinen Halterungsstücken 17 in den Greifern 11 gehalten. Anschließend wird mit dem Drehantrieb 10 das Werkzeugspindelträgermagazin 5 um die Achse 4 gedreht, so daß ein anderer Werkzeugspindelträger vor die Antriebseinheit 14 gebracht werden kann. Dann kann die Antriebseinheit 14 wieder mit diesem Werkzeugspindelträger 12 gekuppelt werden. Zum Bearbeiten des Werkstückes wird dann in der beschriebenen Weise die Antriebseinheit 14 mit dem angekuppelten Werkzeug-tightened and centered. For this purpose, a centering and clamping device 18 is provided on the door support 3. It has a two-armed lever 19, at one end of which an actuating piston 20 engages. With him, the lever 19 can be pivoted about the axis 21. The other arm of the lever 19 cooperates with a tensioning piston 22. When the lever is pivoted 19 by actuating the piston 20 in the counterclockwise direction about the axis 21, the clamping piston is printed Γ 22 downward with a clamping and centering member 23 presses at its lower end to the support piece 17th In this way, the tool spindle carrier 12 is securely held with its support pieces 17 in the grippers 11. Subsequently, with the rotary drive 10, the tool spindle carrier magazine 5 is rotated about the axis 4, so that another tool spindle carrier can be brought before the drive unit 14. Then, the drive unit 14 can be coupled again with this tool spindle carrier 12. For machining the workpiece is then in the manner described, the drive unit 14 with the coupled tool
dem angekuppelten Werkzeugspindelträger 12 gegenüber dem Werkzeugspindelträgermagazin 5 in Richtung auf das Werkstück verschoben.the coupled tool spindle carrier 12 relative to the tool spindle carrier magazine 5 in the direction of the workpiece.
Die Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4 entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach den Fig.The embodiment according to FIGS. 3 and 4 substantially corresponds to the embodiment according to FIGS.
1 und 2. Der einzige Unterschied besteht darin, daß der Torständer 3 und damit das Werkzeugspindelträgermagazin 5 unverschiebbar an der Maschine vorgesehen sind. Im übrigen arbeitet aber diese Maschine gleich wie das vorherige Ausführungsbeispiel. Da der Torständer 3 nicht verschiebbar ist, zeichnet sich diese Maschine1 and 2. The only difference is that the Torständer 3 and thus the tool spindle carrier magazine 5 are provided immovably on the machine. Otherwise, however, this machine works the same as the previous embodiment. Since the Torständer 3 is not displaced, this machine is characterized
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durch einen konstruktiv einfacheren Aufbau aus. Die Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 hat den Vorteil, daß der Torständer 3 zusammen mit dem Werkzeugspindelträgermagazin 5 in Richtung auf das zu bearbeitende Werkstück 16 verschoben werden kann (strichpunktierte Linien in Fig. 2). Die Span-zu-Span-Zeiten können sehr gering gehalten werden, weil die Werkstückträger-Wechselpostion in Abhängigkeit zur Länge der Werkzeuge auf den kürzesten Abs Land zu dem zu bearbeitenden Werkstück eingestellt werden kann. Die Antriebseinheit 14 muß darum nur sehr geringe Wege zurücklegen, um den jeweiligen Werkzeugspindeltrager 12 in die Arbeitsposition zu verstellen.by a structurally simpler structure. The embodiment of FIGS. 1 and 2 has the advantage that the Torständer 3 can be moved together with the tool spindle carrier magazine 5 in the direction of the workpiece to be machined 16 (dash-dotted lines in Fig. 2). The chip-to-chip times can be kept very low because the Werkstückträgerwechselpostion can be adjusted depending on the length of the tools on the shortest Abs land to the workpiece to be machined. The drive unit 14 must therefore travel only very small ways to adjust the respective Werkzeugspindeltrager 12 in the working position.
In den Fig. 1 und 3 ist der auf der Antriebseinheit 14 sitzende Träger weggelassen, so daß die Stirnseite der Antriebseinheit 14 erkennbar ist. Durch die Kreuze sind die vier Kupplungsstellen gekennzeichnet, über welche der jeweilige Werkzeugspindelträger 12 mit der Antriebseinheit 14 gekuppelt wird. Diese Kupplungsstellen sind gleich ausgebildet. Ihre konstruktive Gestaltung soll anhand der Fig. 5 bis 10 näher erläutert werden.In Figs. 1 and 3, the seated on the drive unit 14 carrier is omitted, so that the end face of the drive unit 14 can be seen. By the crosses, the four coupling points are marked, via which the respective tool spindle carrier 12 is coupled to the drive unit 14. These coupling points are the same. Their structural design will be explained in more detail with reference to FIGS. 5 to 10.
Wie die Fig. 9 und 10 zeigen, sind an der Kupplungsseite der Antriebseinheit 14 vier solcher Kupplungsstellen 25, 25', 25'', 25"' vorgesehen. Die Kupplungsstellen sind mit Abstand auf gleicher Höhe nebeneinander und übereinander angeordnet. Im Bereich jeder Kupplungsstelle ist die Antriebseinheit 14 mit einer Bohrung 26, 26' versehen (Fig. 5), durch die axial verschiebbar ein Spannbolzen 27 ragt. Die Bohrung 26, 26' ist an ihrem dem Werkzeugspindelträger 12 zugewandten Ende verbreitert ausgebildet. In diestr Verbreiterung 28 liegt ein auf dem Spannbolzen 27 vorge-9 and 10, four such coupling points 25, 25 ', 25 ", 25" are provided on the coupling side of the drive unit 14. The coupling points are arranged at a distance at the same height next to and above each other 5, the drive unit 14 is provided with a bore 26, 26 ', through which a clamping bolt 27 protrudes in an axially displaceable manner The bore 26, 26' is broadened at its end facing the tool spindle carrier 12. A diestrial widening 28 is formed on the clamping bolt 27 vorge-
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sehener Kolben 29. In die Verbreiterung 28 ragt ein ringförmiger Vorsprung 30 einer Buchse 31. Die Buchse 31 liegt an der Stirnseite 32 der Antriebseinheit 14 an. Der Kolben 29 des Spannbolzens 27 kommt in der einen Endstellung (Fig. 5) am ringförmigen Vorsprung 30 der Buchse 31, vorzugsweise unter Zwischenlage eines Nadellagers 33, zur Anlage. In dieser Stellung hat der Kolben 29 Abstand vom Boden 34 der verbreiterung 28.An annular projection 30 of a bushing 31 projects into the broadening 28. The bushing 31 bears against the end face 32 of the drive unit 14. The piston 29 of the clamping bolt 27 comes in the one end position (Fig. 5) on the annular projection 30 of the bushing 31, preferably with the interposition of a needle bearing 33 to the plant. In this position, the piston 29 has a distance from the bottom 34 of the widening 28th
Auf der der Antriebseinheit 14 zugewandten Stirnseite des Werkzeugspindelträgers 12 sind in Höhe der Kupplungsstellen der Antriebseinheit Spannstücke 36 befestigt. Sie haben wie die Buchsen 31 vorzugsweise kreisförmigen Umriß und vorzugsweise auch gleichen Durchmesser wie sie. In der Kupplungsstellung liegen die Buchsen 31 und die Spannstücke 36 mit ihren einander zugewandten Stirnseiten 37 und 38 flächig aneinander. Das Spannstück 36 hat eine Durchtrittsöffnung 39 für den Spannbolzen 27. Die Durchtrittsöffnung 39 verbreitert sich sowohl in Richtung auf die Buchse 31 als auch in Richtung auf den Werkzeugspindelträger 12 von einem zylindrischen Mittelstück 40 aus konisch.On the drive unit 14 facing end face of the tool spindle carrier 12 clamping pieces 36 are fixed in height of the coupling points of the drive unit. They have like the bushes 31 preferably circular outline and preferably also the same diameter as they. In the coupling position, the bushes 31 and the clamping pieces 36 with their facing end faces 37 and 38 are flat against each other. The clamping piece 36 has a passage opening 39 for the clamping bolt 27. The passage opening 39 widened conically both in the direction of the bush 31 and in the direction of the tool spindle carrier 12 from a cylindrical center piece 40.
Das Spannstück 36 ragt mit einem zentrischen, ringförmigen Vorsprung 41 in eine Vertiefung 42 in der Stirnseite 35 des Werkzeugspindelträgers 12. Der Vorsprung 41 liegt über seinem Umfang an der Seitenwandung der Vertiefung 42 an. In die Stirnseite 43 des Vorsprunges 41 mündet die konische Erweiterung 44. In sie ragt in der Kupplungsstellung ein Spann- und Zentrierkopf 45 am freien Ende des Spannbolzens 27. Wie die Fig. 6 und 7 zeigen, hat dieser Spann- und Zentrierkopf 45 in Ansicht etwa rechteckförmigen Umriß mit abgerundeten Schmalseiten 46 und 47. Sie setzenThe clamping piece 36 protrudes with a central, annular projection 41 in a recess 42 in the end face 35 of the tool spindle carrier 12. The projection 41 is located on its periphery on the side wall of the recess 42 at. In the end face 43 of the projection 41, the conical extension 44 opens into it. In the coupling position, a clamping and centering head 45 protrudes at the free end of the clamping bolt 27. As shown in FIGS. 6 and 7, this clamping and centering head 45 has a view approximately rectangular outline with rounded narrow sides 46 and 47. They set
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sich in Richtung auf den Spannbolzen 27 in Kegelmantelflächenabschnitte 48 und 49 fort, die auf einem gemeinsamen gedachten Kegelmantel liegen. In der Kupplungsstellung liegen diese Abschnitte 48, 49 ganzflächig an der Wandung der konischen Erweiterung 44 an.continue in the direction of the clamping bolt 27 in Kegelmantelflächenabschnitte 48 and 49, which lie on a common imaginary cone coat. In the coupling position, these sections 48, 49 over the entire surface of the wall of the conical extension 44.
Damit der Spann- und Zentrierkopf durch die Durchtrittsöffnung 39 des Spannstückes 36 geschoben werden kann, ist die Durchtrittsöffnung mit einem dem Umriß des Spann- und Zentrierkopfes 45 entsprechenden Ausschnitt 50 versehen, der so ausgebildet ist, daß der Spann- und Zentrierkopf 45 mit geringem Spiel durch diesen Ausschnitt 50 geschoben werden kann (Fig. 6).Thus, the clamping and centering head can be pushed through the passage opening 39 of the clamping piece 36, the passage opening is provided with a contour of the clamping and centering 45 corresponding cutout 50 which is formed so that the clamping and centering 45 with little play can be pushed through this cutout 50 (Fig. 6).
Der Spannbolzen 27 ist in Richtung auf seine Spannstellung federbelastet. Im Ausführungsbeispiel sitzen auf dem Spannbolzen 27 Tellerfedern 51, die sich an der Antriebseinheit 14 sowie einem Widerlager 52 des Spannbolzens 27 abstützen. Die Tellerfedern 51 dienen zur Halterung des Werkzeugspindelträgers 12 bei einem evtl. Hydraulikausfall. Wie Fig. 5 zeigt, sitzen die Tellerfedern 51 auf dem vom Spann- und Zentrierkopf 45 abgewandten Ende des Spannbolzens 27. Dieses Spannbolzenende ist als Ritzel 53 ausgebildet, über das der Spannbolzen mit einem geeigneten Antrieb 54 gedreht werden kann.The clamping bolt 27 is spring-loaded in the direction of its clamping position. In the exemplary embodiment sitting on the clamping bolt 27 disc springs 51, which are supported on the drive unit 14 and an abutment 52 of the clamping bolt 27. The plate springs 51 serve to hold the tool spindle carrier 12 in the event of a possible hydraulic failure. As shown in FIG. 5, the plate springs 51 sit on the end facing away from the clamping and centering 45 end of the clamping bolt 27. This clamping bolt end is designed as a pinion 53, via which the clamping bolt can be rotated with a suitable drive 54.
Sämtliche Spannbolzen 27 der Antriebseinheit 14 sind zum Ankuppeln des jeweiligen Werkzeugspindelträgers 12 so gegenüber den Durchtrittsöffnungen 39 des Werkzeugspindelträgers ausgerichtet, daß die Spann- und Zentrierköpfe 45 der Spannbolzen 27 mit geringem Spiel durch die Ausschnitte 50 der Durchtrittsöffnungen 39 gesteckt werden können. DieseAll clamping bolts 27 of the drive unit 14 are aligned for coupling the respective tool spindle carrier 12 relative to the passage openings 39 of the tool spindle carrier, that the clamping and centering 45 of the clamping bolt 27 can be inserted with little clearance through the cutouts 50 of the openings 39. These
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Einfahrstellung ist in Fig. 10 dargestellt. Die Spann- und Zentrierköpfe 45 sämtlicher Spannbolzen 27 können parallel zueinander angeordnet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel nehmen jedoch die vorzugsweise vier Köpfe 45 in der Einfahrstellung jeweils unterschiedliche Lagen zueinander ein. Sobald die Antriebseinheit 14 so weit gegen den Werkzeugspindelträger 12 gefahren worden ist, daß die Köpfe 45 die in Fig. 5 dargestellte Lage einnehmen, wird der' Drehantrieb 54 eingeschaltet und damit sämtliche Spannbolzen 45 um ihre Achsen gedreht. Dadurch werden die Spann- und Zentrierköpfe 45 gegenüber den Ausschnitten 50 verdreht (Fig. 7), so daß die Spannbolzen 27 anschließend durch Hydraulikbeaufschlagung axial zurückgefahren werden können. Dabei legen sich die Kegelmantelabschnitte 48, 49 der Spann- und Zentrierköpfe 45 an die Wandung der konischen Erweiterungen 44 flächig an. Dadurch werden die Druckstücke 36 mit ihren Stirnseiten 37 fest gegen die Stirnseiten 38 der Buchsen 31 gedrückt. Über die Spann- und Zentrierköpfe 45 wird somit gleichzeitig die Spannung aufgebracht und eine Zentrierung erzielt. Dadurch kann in einem einzigen Vorgang der Werkzeugspindelträger 12 sicher an der Antriebseinheit 14 befestigt und gegenüber ihr ausgerichtet und zentriert werden. Da im Ausführungsbeispiel für den Werkzeugspindelträger 12 vier solcher Kupplungsstellen 25, 25', 25'', 25''' vorgesehen sind, kann der Werkzeugspindelträger gleichmäßig fest an die Antriebseinheit 14 angekuppelt werden. Die Achsen der die Spannelemente 27 aufnehmenden Bohrungen 26, 26' sind gegenüber den Achsen der Kegelmantelflächen 44 in gleicher Radialrichtung versetzt, etwa in der Größenordnung von wenigen 1/100 Millimetern. Dadurch wird das Bewegungsspiel der Spannelemente 27 in deren Führungs-Einfahrstellung is shown in Fig. 10. The clamping and centering heads 45 of all clamping bolts 27 may be arranged parallel to each other. In the illustrated embodiment, however, take the preferably four heads 45 in the retracted position each different layers to each other. Once the drive unit 14 has been moved so far against the tool spindle carrier 12, that the heads 45 occupy the position shown in Fig. 5, the 'rotary drive 54 is turned on and thus all the clamping bolts 45 are rotated about their axes. As a result, the clamping and centering heads 45 are rotated relative to the cutouts 50 (FIG. 7), so that the clamping bolts 27 can subsequently be moved back axially by applying hydraulic pressure. In this case, the conical jacket sections 48, 49 of the tensioning and centering heads 45 abut flat against the wall of the conical extensions 44. As a result, the pressure pieces 36 are pressed with their end faces 37 firmly against the end faces 38 of the bushings 31. The tensioning and centering heads 45 thus simultaneously apply the tension and achieve centering. As a result, in a single operation, the tool spindle carrier 12 can be securely fastened to the drive unit 14 and aligned with it and centered. Since four such coupling points 25, 25 ', 25' ', 25' '' are provided in the exemplary embodiment for the tool spindle carrier 12, the tool spindle carrier can be coupled uniformly firmly to the drive unit 14. The axes of the clamping elements 27 receiving holes 26, 26 'are offset from the axes of the conical surface 44 in the same radial direction, approximately on the order of a few 1/100 millimeters. As a result, the movement play of the clamping elements 27 in their guiding
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bohrungen beim Spann- und Zentriervorgang mit Sicherheit herausgedrückt. Dadurch wird eine Positionierwiederholgenauigkeit der Werkzeugspindelträger im μ-Bereich erreicht.Drilled holes during clamping and centering safely pushed out. As a result, a positioning repetition accuracy of the tool spindle carrier in the μ range is achieved.
In die Stirnseite 38, die eine Spannfläche bildet, mündet wenigstens eine Zuleitung 55 für Druckluft, mit der die Anlagefläche 38 während des Spannvorganges von Schmutz und dgl. freigeblasen werden kann. Zusätzlich kann die Druckluft auch zur Γ Kontrolle der ordnungsgemäßen Spannung des Werkzeugspindelträgers 12 herangezogen werden.In the end face 38, which forms a clamping surface, opens at least one supply line 55 for compressed air, with which the contact surface 38 during the tensioning process of dirt and the like. Can be blown free. In addition, the compressed air can also be used for Γ checking the proper tension of the tool spindle carrier 12.
Vor dem Spannvorgang der Spannbolzen 27 können auch die Kegelmantelflächen der konischen Erweiterungen 44 zumindest im Auflagebereich der Spann- und Zentrierköpfe 45 bevorzugt gereinigt werden. Hierzu münden in die Kegelmantelflächen 48 und 49 der Spann- und Zentrierköpfe 45 Druckluftbohrungen 56 und 57 (Fig. 5), deren Mündungen gegen die Kegelmantelfläche der Erweiterungen 44 gerichtet ist. Diese Druckluftbohrungen 56, 57 sind an eine zentrale Druckluftbohrung 58 im Spannbolzen 27 angeschlossen. Sobald die Antriebseinheit 14 an den Werkzeugspindelträger 12 herangefahren und die Spannbolzen 27.mit ihren Köpfen 45 eingefahren sind, wird Druckluft durch die Bohrungen 56 bis 58 geleitet, die dann auf die Kegelflächen der Erweiterungen 44 trifft und sie säubert. Dadurch ist gewährleistet, daß in der Kupplungsstellung die Köpfe 45 fest auf den Wandungen der Erweiterungen 44 aufliegen.Before the clamping operation of the clamping bolt 27, the conical surface areas of the conical extensions 44 can also be preferably cleaned, at least in the contact area of the clamping and centering heads 45. For this purpose, open into the conical surface areas 48 and 49 of the clamping and centering 45 compressed air holes 56 and 57 (Fig. 5), whose mouths directed against the conical surface of the extensions 44. These compressed air bores 56, 57 are connected to a central compressed air bore 58 in the clamping bolt 27. As soon as the drive unit 14 has moved up to the tool spindle carrier 12 and the clamping bolts 27 are retracted with their heads 45, compressed air is passed through the bores 56 to 58, which then hits the conical surfaces of the extensions 44 and cleans them. This ensures that in the coupling position, the heads 45 rest firmly on the walls of the extensions 44.
Fig. 9 zeigt die Spann- und Zentrierköpfe 45 in ihrer Spann- und Zentrierstellung.Fig. 9 shows the clamping and centering heads 45 in their clamping and centering position.
Durch die hydraulische Betätigung der Spannbolzen 27 werden dieBy the hydraulic actuation of the clamping bolt 27 are the
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Köpfe 45 in der beschriebenen Weise an die Kegelfläche der Erweiterungen 44 angelegt, wodurch der Spanndruck aufgebaut wird. Dadurch wird der Werkzeugspindelträger 12 in seine genaue Lage gebracht und gleichzeitig gespannt. Sonr'.t wird in einer einzigen Bewegung die Ausrichtung und die Spannung erreicht. Die Spannbolzen durchsetzen das zylindrische Mittelstück 40 mit Radialspiel, so daß beim Verspannen und Zentrieren der Werkzeugspindelträger 12 zuverlässig ausgerichtet und zentriert werden kann. Die beschriebene Einrichtung zeichnet sich durch wenige bewegte und einfache Teile aus.Heads 45 applied in the manner described to the conical surface of the extensions 44, whereby the clamping pressure is built up. As a result, the tool spindle carrier 12 is brought into its exact position and simultaneously tensioned. Sonr'.t reaches alignment and tension in a single movement. The clamping bolts pass through the cylindrical center piece 40 with radial clearance, so that when clamping and centering the tool spindle carrier 12 can be reliably aligned and centered. The device described is characterized by few moving and simple parts.
Zum Spannen und Zentrieren des Werkzeugspindelträgers 12 reichen bereits zwei Spannbolzen 27 aus. Bei der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform mit vier Spannbolzen 27 wird eine besonders genaue und einwandfreie Spannung und Zentrierung des Werkzeugspindelträgers 12 erreicht. Mit der beschriebenen Spannung und Zentrierung kann eine überraschend hohe Wiederholgenauigkeit erreicht werden. Infolge der Selbstzentrierung ues Werkzeugspindelträgers 12 beim Ankuppeln und Verspannen muß der Werkzeugspindelträger nicht exakt gegenüber der Antriebseinheit 14 ausgerichtet werden. Die hochgenaue Positionierung des Werkzeugcpindelträgers wird durch die Spannbolzen 27 erreicht, die nicht nur den Spanndruck erzeugen, sondern über die Kegelmantelabschnitte 48, 49 den Werkzeugspindelträger auch Positionieren. Diese Positionierung wird in jeder Lage des Werkzeugspindelträgers 12 erreicht, insbesondere auch in der in den Zeichnungen dargestellten Vertikallage.For clamping and centering of the tool spindle carrier 12, two clamping bolts 27 are already sufficient. In the illustrated and described embodiment with four clamping bolts 27 a particularly accurate and perfect tension and centering of the tool spindle carrier 12 is achieved. With the voltage and centering described a surprisingly high repeatability can be achieved. Due to the self-centering of the tool spindle carrier 12 during coupling and clamping, the tool spindle carrier does not have to be aligned exactly with respect to the drive unit 14. The highly accurate positioning of the Werkzeugcpindelträgers is achieved by the clamping bolt 27, which not only generate the clamping pressure, but also on the conical shell sections 48, 49, the tool spindle carrier positioning. This positioning is achieved in each position of the tool spindle carrier 12, in particular in the vertical position shown in the drawings.
Mit der Antriebseinheit 14 werden die Werkzeuge 13 des Werkzeugspindelträgers 12 in bekannter, nicht näher dargestellter Weise gekuppelt und drehbar angetrieben. Nach der Bearbeitung wird die Antriebseinheit 14 mit dem angekuppelten Werkzeug-With the drive unit 14, the tools 13 of the tool spindle carrier 12 are coupled in a known, not shown manner and rotatably driven. After machining, the drive unit 14 with the coupled tool
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spindelträger 12 vom Werkstück 16 zurückgefahren, wobei in der eingangs beschriebenen Weise der Werkzeugspindelträger 12 mit seinen Halterungsstücken 17 von den Greifern 11 des Werkzeugspindelträgermagazins 5 aufgenommen wird. In dieser Lage bleibt die Antriebseinheit 14 stehen. Nunmehr werden die Spannbolzen 27 wieder vorgefahren, so daß die Spannung aufgehoben wird. In der vorgefahrenen Lage werden die Spannbolzen 27 wieder mittels des Drehantriebes 54, der beispielsweise eine Zahnstange sein f" kann, zurückgedreht, so daß die Spann- und Zentrierköpfe 45 wieder fluchtend zu den Ausschnitten 50 der Durchtrittsöffnungen 39 der Spannstücke 36 liegen. Dann fährt die Antriebseinheit 14 so weit zurück, bis die Spannbolzen von den Spannstücken 36 freikommen. Das Werkzeugspindelträgermagazin 5 kann nun um die Achse 4 gedreht werden, um einen anderen Werkzeugträger vor die Antriebseinheit 14 zu bringen. Er kann nun in der beschriebenen Weise wieder mit ier Antriebseinheit 14 gekuppelt werden.Spindle carrier 12 moved back from the workpiece 16, wherein in the manner described above, the tool spindle carrier 12 is received with its support pieces 17 of the grippers 11 of the tool spindle carrier magazine 5. In this position, the drive unit 14 stops. Now, the clamping bolt 27 are moved forward again, so that the voltage is released. In the advanced position, the clamping bolts 27 are again by means of the rotary drive 54, which may be, for example, a rack f " , turned back, so that the clamping and Zentrierköpfe 45 are flush with the cutouts 50 of the openings 39 of the clamping pieces 36. Then moves the Drive unit 14 back so far, until the clamping bolts free from the clamping pieces 36. The tool spindle carrier magazine 5 can now be rotated about the axis 4 to bring another tool carrier in front of the drive unit 14. He can now in the manner described again with ier drive unit 14th be coupled.
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