DE10027189A1 - Drehmaschine - Google Patents
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Abstract
Um eine Drehmaschine, umfassend ein Maschinengestell, eine Arbeitsspindel zur Aufnahme eines Werkstücks, einen Werkzeugträger zur Aufnahme eines Werkzeugs und einen Arbeitsraum, in welchem mittels des Werkzeugs eine Bearbeitung des Werkstücks durch eine Relativbewegung zwischen dem Werkzeugträger und der Arbeitsspindel in Richtung einer X-Achse und einer Z-Achse durchführbar ist, derart zu verbessern, daß Bearbeitungen mit rotierend angetriebenen Werkzeugen trotz Beibehaltung eines einfachen Maschinenkonzepts möglich sind, wird vorgeschlagen, daß eine mittels eines Antriebs antreibbare Werkzeugaufnahme für ein rotierend angetriebenes Werkzeug an einem Endbereich eines Arms angeordnet ist und durch eine Bewegung des Arms von einer außerhalb des Arbeitsraums liegenden Ruhestellung in mindestens eine im Arbeitsraum liegende Arbeitsstellung bringbar ist, und daß die Werkzeugaufnahme in der Arbeitsstellung mit dem Werkzeugträger in Wirkverbindung bringbar ist und somit zur Bearbeitung des Werkstücks mittels des rotierend angetriebenen Werkzeugs durch den Werkzeugträger relativ zur Arbeitsspindel in Richtung mindestens einer der Achsen positionierbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Drehmaschine, umfassend ein
Maschinengestell, eine am Maschinengestell angeordnete
Arbeitsspindel zur Aufnahme eines Werkstücks, einen am
Maschinengestell angeordneten Werkzeugträger zur Aufnahme
eines Werkzeugs, und einen Arbeitsraum, in welchem mittels
des Werkzeugs eine Bearbeitung des Werkstücks durch eine
Relativbewegung zwischen dem Werkzeugträger und der Arbeits
spindel in Richtung einer X-Achse und einer Z-Achse durch
führbar ist.
Bei derartigen Drehmaschinen, bei denen der Werkzeugträger
häufig als Revolver ausgebildet ist und einen Revolverkopf
zur Aufnahme der Werkzeuge aufweist, sind Bearbeitungen des
Werkstücks mit rotierenden Werkzeugen, die eine hohe An
triebsleistung benötigen und/oder bei der Bearbeitung des
Werkstücks mit großen Gegenkräften auf ihre Aufnahmen wirken,
nicht durchführbar, da die Werkzeugträger für derartige hohe
Antriebsleistungen und auch für die Aufnahme großer Gegen
kräfte nicht geeignet sind.
Derartige Bearbeitungen des Werkstücks sind beispielsweise
Mehrkantdrehen oder Gewindefräsen oder ähnliche Fräs
bearbeitungen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dreh
maschine der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß
Bearbeitungen mit rotierend angetriebenen Werkzeugen trotz
Beibehaltung eines einfachen Maschinenkonzepts möglich sind.
Diese Aufgabe wird bei einer Drehmaschine der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
mittels eines Antriebs antreibbare Werkzeugaufnahme für ein
rotierend angetriebenes Werkzeug an einem Endbereich eines
Arms angeordnet ist und durch eine Bewegung des Arms von
einer außerhalb des Arbeitsraums liegenden Ruhestellung in
mindestens eine im Arbeitsraum liegende Arbeitsstellung
bringbar ist und daß die Werkzeugaufnahme in der Arbeits
stellung mit dem Werkzeugträger in Wirkverbindung bringbar
ist und somit zur Bearbeitung des Werkstücks mittels des
rotierend angetriebenen Werkzeugs durch den Werkzeugträger
relativ zur Arbeitsspindel in Richtung mindestens einer der
Achsen positionierbar.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen,
daß einerseits die Aufnahme für das rotierend angetriebene
Werkzeug separat vom Werkzeugträger an dem Arm gelagert ist
und zu der erforderlichen Bearbeitung in den Arbeitsraum
bringbar ist, andererseits aber hierfür keine zusätzlichen
durch eine Maschinensteuerung steuerbaren Achsen erforderlich
sind, da die Positionierung der Werkzeugaufnahme in der
Arbeitsstellung durch die ohnehin von der Maschinensteuerung
gesteuerten Achsen des Werkzeugträgers erfolgt.
Damit ist einerseits das einfache Maschinenkonzept beibe
halten, welches von zwei von der Maschinensteuerung gesteuer
ten Achsen ausgeht, andererseits aber die Bearbeitung des
Werkstücks mit einem rotierend angetriebenen Werkzeug mit
hoher Antriebsleistung und/oder großen auf die Werkzeug
aufnahme wirkenden Kräften möglich, da bereits der Arm selbst
in der Lage ist, einen Teil der bei der Bearbeitung des Werk
stücks mittels des rotierend angetriebenen Werkzeugs ent
stehenden Gegenkräfte aufzunehmen und nicht die gesamten
Gegenkräfte ausschließlich auf den Werkzeugträger wirken.
Konstruktiv besonders konsequent ist jedoch eine Ausführungs
form, bei welcher die Werkzeugaufnahme in der Arbeitsstellung
durch den Werkzeugträger relativ zur Arbeitsspindel in Rich
tung der X-Achse und der Z-Achse positionierbar ist.
Um in möglichst großem Umfang auf die Werkzeugaufnahme
wirkende Gegenkräfte über den Arm aufnehmen zu können, ist
vorzugsweise vorgesehen, daß der Arm in der Arbeitsstellung
der Werkzeugaufnahme relativ zum Maschinengestell nur inso
weit beweglich ist, daß er den Bewegungen des Werkzeugträgers
relativ zum Maschinengestell in Richtung der Achsen folgen
kann.
Diese Einschränkung der Bewegbarkeit des Arms eröffnet die
Möglichkeit, über die anderweitige Festlegung des Arms
bereits einen erheblichen Anteil der von dem rotierend an
getriebenen Werkzeug auf die Werkzeugaufnahme wirkenden
Gegenkräfte bei der Bearbeitung des Werkstücks aufzunehmen.
Besonders günstig lassen sich Kräfte mittels des Arms in der
Arbeitsstellung dann aufnehmen, wenn sich der Arm in der
Arbeitsstellung der Werkzeugaufnahme mit seiner Längsrichtung
quer zu einer Bewegungsbahn einer Rotationsachse des
rotierend angetriebenen Werkzeugs bei dessen Zustellung in
Richtung des Werkstücks erstreckt.
Um möglichst günstige Bedingungen zur Steuerung und präzisen
Position des rotierend angetriebenen Werkzeugs bei der Be
arbeitung des Werkstücks zu erhalten, ist vorzugsweise vor
gesehen, daß eine Rotationsachse des rotierend angetriebenen
Werkzeugs bei einer Bewegung desselben quer zur Spindelachse
nahe einer durch die Spindelachse hindurchverlaufenden und
zur X-Achse des Werkzeugträgers parallelen Ebene bewegbar
ist. Dadurch ist die Geometrie so gewählt, daß keine all zu
großen Geometriefehler bei der Übersetzung der Bewegung des
Werkzeugträgers in Richtung der X-Achse auf die Bewegung der
Werkzeugaufnahme in Richtung des Werkstücks auftreten.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, daß in der Arbeits
stellung der Werkzeugaufnahme die Rotationsachse des
rotierend angetriebenen Werkzeugs parallel zur Spindelachse
ausgerichtet ist, um beispielsweise für Gewindefräsen oder
Mehrkantdrehen zweckmäßige Geometrieverhältnisse zu er
reichen.
Da bei der erfindungsgemäßen Lösung die Wirkverbindung
zwischen dem Werkzeugträger und der Werkzeugaufnahme für das
rotierend angetriebene Werkzeug lediglich für das Positio
nieren derselben in der Arbeitsstellung bestehen soll, jedoch
nicht in der Ruhestellung, um unabhängig von der Werkzeug
aufnahme eine Bearbeitung des Werkstücks mit in dem Werkzeug
träger aufgenommenen Werkzeugen durchführen zu können, ist
vorzugsweise vorgesehen, daß die Werkzeugaufnahme von der
Ruhestellung in eine Bearbeitungsausgangsstellung bewegbar
ist, in welcher die Wirkverbindung mit dem Werkzeugträger zur
Positionierung desselben herstellbar ist.
Damit ist in einfacher Weise sichergestellt, daß die Wirk
verbindung zwischen dem Werkzeugträger und der Werkzeug
aufnahme definiert herstellbar ist, jedoch aber auch nach
Beendigung der Bearbeitung und vor einem Bewegen der Werk
zeugaufnahme in die Ruhestellung in einfacher Weise aufgebbar
ist.
Beispielsweise läßt sich die Wirkverbindung in einfacher
Weise dadurch aufgeben, daß die Werkzeugaufnahme nach Be
endigung der Bearbeitung des Werkstücks in ihre Bearbeitungs
ausgangsstellung zurückgefahren wird und dann von dieser in
die Ruhestellung übergeht.
Vorzugsweise ist die Bearbeitungsausgangsstellung dabei so
gewählt, daß in dieser ein Kontakt zwischen dem rotierend
angetriebenen Werkzeug und dem Werkstück noch nicht besteht,
d. h. in der Bearbeitungsausgangsstellung noch keine Be
arbeitung des Werkstücks erfolgen kann, so daß das Überführen
der Werkzeugaufnahme von der Ruhestellung in die Be
arbeitungsausgangsstellung mit einfachen Mitteln erfolgen
kann, ohne daß dabei Rücksicht auf das zu bearbeitende Werk
stück genommen werden muß.
Die einzige Randbedingung beim Überführen der Werkzeug
aufnahme von der Ruhestellung in die Bearbeitungsausgangs
stellung ist die, daß eine Kollision mit dem Werkzeugträger
vor Erreichen der Bearbeitungsausgangsstellung vermieden
wird.
Um die Wirkverbindung zwischen der Werkzeugaufnahme und dem
Werkzeugträger in einfacher Weise herstellen zu können, ist
vorzugsweise vorgesehen, daß die Werkzeugaufnahme mit einem
Mitnehmer versehen ist, auf welchen bei bestehender Wirk
verbindung mit dem Werkzeugträger ein am Werkzeugträger
angeordnetes Mitnahmeelement einwirkt.
Mittels eines derartigen Mitnehmers und eines derartigen Mit
nahmeelements läßt sich die Wirkverbindung besonders günstig
herstellen.
Vorzugsweise ist dabei das Mitnahmeelement in eine Werkzeug
position des Werkzeugträgers auswechselbar eingesetzt.
Dabei ist es insbesondere zweckmäßig, wenn das Mitnahme
element in der Bearbeitungsausgangsstellung am Mitnehmer zur
Anlage bringbar ist, d. h. somit die Wirkverbindung erst in
der Bearbeitungsausgangsstellung durch Anlage des Mitnahme
elements am Mitnehmer herstellbar ist.
Besonders vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Lösung
konstruktiv dann gestalten, wenn dar Mitnehmer am Arm im
Bereich der Werkzeugaufnahme für das rotierend angetriebene
Werkzeug angeordnet ist.
Zweckmäßigerweise läßt sich die Wirkverbindung dadurch her
stellen, daß der Werkzeugträger auf den Mitnehmer mit einem
Mitnahmeelement einwirkt, welches eine quer zur X-Richtung
verlaufende Mitnahmefläche als Anlagefläche aufweist.
Damit ist in einfacher Weise eine in X-Richtung wirksame
Wirkverbindung zwischen dem Mitnahmeelement und dem Mitnehmer
herstellbar, nämlich dadurch, daß das Mitnahmeelement mit
seiner Mitnahmefläche in X-Richtung an den Mitnehmer heran
bewegt wird und ab der Beaufschlagung des Mitnehmers durch
die Mitnahmefläche in X-Richtung in der Lage ist, die Werk
zeugaufnahme für das rotierend angetriebene Werkzeug exakt zu
positionieren.
Beispielsweise wäre es dabei im Rahmen der erfindungsgemäßen
Lösung denkbar, die Relativbewegung zwischen dem Werkzeug
träger und der Arbeitsspindel in Z-Richtung durch Bewegung
der Arbeitsspindel zu realisieren, so daß es in diesem Fall
nicht erforderlich wäre, den Werkzeugträger mit einer Z-Achse
zu versehen und somit auch nicht erforderlich, die Werkzeug
aufnahme für das rotierend angetriebene Werkzeug mittels des
Werkzeugträgers in Z-Richtung zu positionieren.
Alternativ dazu wäre es aber auch denkbar, die Arbeitsspindel
in X-Richtung zu bewegen und somit lediglich eine Positio
nierbarkeit des Werkzeugträgers in Richtung der Z-Achse vor
zusehen.
In diesem Fall ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Werk
zeugträger auf den Mitnehmer mit einem Mitnahmeelement ein
wirkt, welches eine quer zur Z-Richtung verlaufende Mitnahme
fläche als Anlagefläche aufweist, so daß bei Berühren des
Mitnehmers durch die Mitnahmefläche eine exakte Positio
nierung der Werkzeugaufnahme für das rotierend angetriebene
Werkzeug in Z-Richtung möglich ist.
Bevorzugt sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dreh
maschine, bei welchen die Relativbewegung in X-Richtung und
in Z-Richtung durch Bewegen des Werkzeugträgers relativ zum
Maschinengestell und zur Arbeitsspindel erfolgt. In diesem
Fall wirkt dann der Werkzeugträger auf den Mitnehmer mit
einem Mitnahmeelement ein, welches sowohl eine quer zur
X-Richtung verlaufende als auch eine quer zur Z-Richtung
verlaufende Mitnahmefläche aufweist, so daß in beiden Rich
tungen eine exakte Positionierung der Werkzeugaufnahme für
das rotierend angetriebene Werkzeug durch den Werkzeugträger
möglich ist.
Um bei Herstellung einer Wirkverbindung zwischen dem Werk
zeugträger und der Werkzeugaufnahme für das rotierend ange
triebene Werkzeug mittels des Mitnehmers und des Mitnahme
elements insbesondere in jeder Arbeitsstellung eine exakte
Positionierung des rotierend angetriebenen Werkzeugs zu
erhalten, ist vorzugsweise vorgesehen, daß eine Bearbeitungs
bewegung des rotierend angetriebenen Werkzeugs längs der
jeweiligen Achse in einer derartigen Richtung erfolgt, daß
eine bei der Bearbeitung des Werkstücks auf das rotierend
angetriebene Werkzeug wirkende Gegenkraft eine Kraft
komponente aufweist, welche den Mitnehmer in Richtung
mindestens einer Mitnahmefläche beaufschlagt, so daß bereits
die Gegenkraft bei der Bearbeitung des Werkstücks dafür
sorgt, daß der Mitnehmer stets an der jeweiligen Mitnahme
fläche in Wirkverbindung bleibt und somit durch Positio
nierung der Mitnahmefläche seitens des Werkzeugträgers
zwingend eine exakte Positionierung der Werkzeugaufnahme für
das rotierend angetriebene Werkzeug erfolgt.
Im Zusammenhang mit der Erläuterung der bisherigen Aus
führungsbeispiele wurde nicht näher darauf eingegangen, wie
die Bewegung des Arms zur Bewegung der Werkzeugaufnahme für
das rotierend angetriebene Werkzeug in die Ruhestellung und
aus der Ruhestellung heraus erfolgen soll. So sieht eine
besonders vorteilhafte Lösung vor, daß der Arm mit mindestens
einer Betätigungseinrichtung in die Ruhestellung und aus der
Ruhestellung herausbewegbar ist.
Diese Betätigungseinrichtung kann dabei in unterschied
lichster Art und Weise ausgebildet sein.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, daß die Be
tätigungseinrichtung mindestens eine Stelleinrichtung umfaßt,
die eine die Bearbeitungsausgangsstellung definierende End
stellung aufweist, so daß durch Anfahren der Endstellung der
Stelleinrichtung bereits die Bearbeitungsausgangsstellung für
die Werkzeugaufnahme für das rotierend angetriebene Werkzeug
erreichbar ist.
Um nun ausgehend von dieser Bearbeitungsendstellung jede
einzelne Arbeitsstellung anfahren zu können, ist vorzugsweise
vorgesehen, daß die Stelleinrichtung zur Durchführung der von
der Bearbeitungsausgangsstellung ausgehenden Bearbeitungs
bewegung von der Endstellung wegbewegbar ist, so daß durch
die Endstellung keinerlei Bewegungseinschränkung für die
Bearbeitungsbewegung entsteht.
Alternativ dazu ist es aber auch denkbar, daß die Stell
einrichtung zur Durchführung der Bearbeitungsbewegung über
die Endstellung hinausbewegbar ist. In diesem Fall ist vor
zugsweise die Endstellung durch ein kraftbeaufschlagtes An
schlagelement festgelegt, so daß auch noch die Möglichkeit
besteht, zur Durchführung der Bearbeitungsbewegung die Stell
einrichtung durch Bewegen des kraftbeaufschlagten Anschlag
elements über die Endstellung hinauszubewegen, beispielsweise
dadurch, daß der Werkzeugträger auf die Werkzeugaufnahme ein
wirkt.
Die Betätigungseinrichtungen lassen sich zusätzlich aber auch
noch dadurch vorteilhaft einsetzen, daß der Arm in der
Arbeitsstellung mit mindestens einer Betätigungseinrichtung
so kraftbeaufschlagbar ist, daß der Mitnehmer an der je
weiligen Mitnahmefläche des Mitnahmeelements in Anlage
bleibt, d. h., daß die Betätigungseinrichtung nicht nur dazu
eingesetzt wird, die Bewegung des Arms in die Ruhestellung
und aus der Ruhestellung heraus durchzuführen, sondern zu
sätzlich dazu eingesetzt werden kann, unabhängig davon, ob
Gegenkräfte auf das rotierend angetriebene Werkzeug wirken
oder nicht, den Mitnehmer stets in Anlage an der jeweiligen
Mitnehmerfläche zu halten und somit auch unabhängig von auf
tretenden Gegenkräften die Werkzeugaufnahme für das rotierend
angetriebene Werkzeug in allen anzufahrenden Arbeits
stellungen exakt zu positionieren.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die Betätigungsein
richtung stets einer Bearbeitungsbewegung des Werkzeugträgers
entgegenwirkt.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die Betätigungsein
richtung stets allen in der Bearbeitungsausgangsstellung
beginnenden Bearbeitungsbewegungen des vom Werkzeugträger
bewegten Arms entgegenwirkt.
Hinsichtlich der Anordnung des Antriebsmotors für das
rotierend angetriebene Werkzeug wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht. So sieht ein besonders vorteilhaftes Aus
führungsbeispiel vor, daß der Antriebsmotor für das rotierend
angetriebene Werkzeug am Arm angeordnet und somit mit den
Bewegungen des Arms mitbewegbar ist.
Besonders günstig ist es dabei, wenn der Antriebsmotor so am
Arm angeordnet ist, daß er in allen Stellungen des Arms
außerhalb des Arbeitsraums angeordnet ist, um möglichst wenig
Raum im Arbeitsraum selbst zu blockieren.
Hinsichtlich der Anordnung und Lagerung des Arms wurden bis
lang keine spezifischen Angaben gemacht. So wäre es im Rahmen
der bislang beschriebenen Ausführungsbeispiele denkbar, den
Arm an einer Linearbewegungseinheit anzuordnen, die aller
dings außerhalb des Arbeitsraums steht und den Arbeitsraum zu
keinem Zeitpunkt tangiert.
Ein kinematisch und konstruktiv besonders vorteilhafte Lösung
sieht vor, daß der Arm mit einem der Werkzeugaufnahme für das
rotierend angetriebene Werkzeug abgewandten Bereich in einem
Schwenklager relativ zum Maschinengestell schwenkbar gelagert
ist.
Vorzugsweise ist dabei das Schwenklager im Abstand von einer
durch die Spindelachse hindurchverlaufenden und zur X-Achse
des Werkzeugträgers parallelen Ebene angeordnet, so daß sich
der Arm in jeder Arbeitsstellung der Werkzeugaufnahme für das
rotierend angetriebene Werkzeug quer zu dieser Ebene er
streckt und somit in vorteilhafter Weise in der Lage ist, bei
Bearbeitung des Werkstücks von dem rotierend angetriebenen
Werkzeug ausgehende Gegenkräfte aufzunehmen.
Zweckmäßigerweise ist dabei das Schwenklager so ausgebildet,
daß eine Schwenkachse desselben parallel zur Spindelachse
verläuft.
Um in vorteilhafter Weise eine Bewegbarkeit des Arms in
Z-Richtung sicherzustellen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß
der Arm im Schwenklager in Richtung der Schwenkachse ver
schieblich gelagert ist und somit das Schwenklager auch eine
Linearverschiebung in axialer Richtung zuläßt, um dem Arm die
notwendige Beweglichkeit zur Durchführung der Bearbeitungs
bewegungen zu verleihen.
Eine besonders günstige Lösung sieht dabei vor, daß der Arm
eine das Schwenklager durchsetzende Schwenkwelle aufweist,
mit welcher die gewünschten Bewegungen des Arms relativ zum
Schwenklager in einfacher Art und Weise realisierbar sind.
Eine konstruktiv besonders günstige Lösung für möglichst
wenig Raumbedarf beim Ein- und Ausschwenken der Werkzeug
aufnahme für das rotierend angetriebene Werkzeug in den
Arbeitsraum sieht vor, daß die Schwenkwelle an einem der
Werkzeugaufnahme abgewandten Ende den Antriebsmotor für das
rotierend angetriebene Werkzeug trägt.
Im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der Reali
sierung der schwenkbaren Lagerung des Arms wurde nicht näher
auf die Anordnung der Betätigungseinrichtung relativ hierzu
eingegangen.
So wäre es prinzipiell denkbar, die Betätigungseinrichtung
unabhängig von dem Schwenklager anzuordnen.
Eine besonders günstige Lösung sieht jedoch vor, daß die
mindestens eine Betätigungseinrichtung auf die Schwenkwelle
des Arms wirkt und somit ebenfalls raumsparend relativ zur
Werkzeugaufnahme angeordnet werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand
der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Dar
stellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Drehmaschine. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Drehmaschine
in Richtung des Pfeils A in Fig. 2;
Fig. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt längs Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt durch einen Arm und eine Schwenk
lagerung für diesen in der Ebene 4-4 in Fig. 2;
Fig. 5 einen Schnitt längs Linie 5-5 in Fig. 4.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmaschine,
dargestellt in Fig. 1, umfaßt ein als Ganzes mit 10 bezeich
netes Maschinengestell, auf welchem ein als Ganzes mit 12
bezeichneter Spindelstock angeordnet ist, in welchem eine
Arbeitsspindel 14 um eine Spindelachse 16 drehbar gelagert
ist.
Die Arbeitsspindel 14 ist mit einem Spannfutter 18 versehen,
in welchem ein zu bearbeitendes Werkstück 20 spannbar ist, so
daß das Werkstück 20 um die Spindelachse 16 drehbar ange
trieben werden kann.
Die Drehmaschine umfaßt ferner noch ein Schlittenbett 22, auf
welchem ein parallel zur Spindelachse 16 in Richtung einer
Z-Achse gesteuert verfahrbarer Z-Schlitten 24 gehalten ist
und einen auf diesem Z-Schlitten 24 angeordneten X-Schlitten
26, welcher in Richtung einer X-Achse senkrecht zur Spindel
achse 16 gesteuert bewegbar ist, so daß der Z-Schlitten 24
und der X-Schlitten 26 insgesamt einen als Ganzes mit 28
bezeichneten Kreuzschlitten bilden, welcher in Richtung der
X/Z-Achsen verfahrbar ist.
Auf dem Kreuzschlitten 28 ist ein als Ganzes mit 30 bezeich
neter Werkzeugträger angeordnet, welcher beispielsweise als
Revolver ausgebildet ist und einen Revolverkopf 32 aufweist,
der um eine Revolverachse 34, die vorzugsweise parallel zur
Spindelachse 16 verläuft, in verschiedene Schaltstellungen
schaltbar ist.
Der Revolverkopf 32 weist dabei verschiedene Werkzeugauf
nahmen 36 auf, in welche Werkzeuge 38 zur Bearbeitung des
Werkstücks 20 einsetzbar sind.
Um nun bei der erfindungsgemäßen Drehmaschine Bearbeitungen
des Werkstücks 20 mit einem rotierend angetriebenen Werkzeug
40 vornehmen zu können, welches eine für hohe Kräfte ge
eignete Werkzeugaufnahme mit insbesondere außerdem hoher
Antriebsleistung benötigt, wie z. B. Gewindefräser oder
Messerköpfe zum Mehrkantdrehen, ist eine derartige Werkzeug
aufnahme 42, wie in Fig. 1 bis 3 dargestellt, an einem Arm 44
angeordnet, welcher um eine Schwenkachse 46 drehbar ist, die
vorzugsweise parallel zur Spindelachse 16 verläuft und im
Abstand von einer Ebene E angeordnet ist, die durch die
Spindelachse 16 hindurchverläuft und sich parallel zur
X-Achse des Werkzeugträgers 30 erstreckt.
Mit diesem um die Schwenkachse 46 schwenkbaren Arm 44 ist die
Aufnahme 42 einerseits außerhalb eines im Bereich des Spann
futters 18 und sich von diesem weg erstreckenden Arbeitsraums
48 in einer Ruhestellung R positionierbar, in welcher, wie in
Fig. 2 dargestellt, sich der Arm 42 von der Schwenkachse 46
weg in Richtung einer der Ebene E gegenüberliegenden Seite
der Schwenkachse 46 erstreckt und durch eine Schwenkbewegung
S in den Arbeitsraum 48 hineinbewegbar, und zwar in eine in
Fig. 2 dargestellte Bearbeitungsausgangsstellung B, in
welcher das rotierend angetriebene Werkzeug 40 mit Sicherheit
außer Eingriff mit dem Werkstück 20 ist, und ausgehend von
der Bearbeitungsausgangsstellung B in eine in Fig. 3 darge
stellte Arbeitsstellung A, in welcher das rotierend ange
triebene Werkzeug 40 so angeordnet ist, daß es mit dem Werk
stück 20 in Eingriff bringbar ist oder in Eingriff steht.
Vorzugsweise erstreckt sich ein Armkörper 51 des Arms 44 in
der Arbeitsstellung A mit seiner Längsachse 50 derart von der
Schwenkachse 46 weg, daß diese Längsachse 50 in der Arbeits
stellung A quer zur Ebene E, näherungsweise senkrecht zu
dieser verläuft und außerdem eine Rotationsachse 52 des Werk
zeugs 40 nahe der Ebene E liegt und außerdem parallel zur
Spindelachse 16 verläuft.
Dabei ist der Arm 44 in der Arbeitsstellung A, welche alle
möglichen Positionen des Arms 44 ausgehend von der Bearbei
tungsausgangsstellung B betrifft, in welchen eine Bearbeitung
des Werkstücks 20 möglich ist, in Richtung quer zur Spindel
achse 16 auf das Werkstück zu und in Richtung parallel zur
Spindelachse 16, vorzugsweise in Richtung des Spannfutters 18
bewegbar, wobei in diesem Fall das Werkzeug 40 in der Be
arbeitungsausgangsstellung B auf einer dem Spannfutter 18
abgewandten Seite des Werkstücks und im Abstand von diesem
positioniert ist.
Die Bewegung des Werkzeugs 40 in Richtung parallel zur
Spindelachse 16 stellt dabei eine Bewegung längs einer
Linearachse dar, auf die nachfolgend noch im einzelnen ein
gegangen wird, während die Bewegung der Rotationsachse 52 in
Richtung quer zur Spindelachse 16 bei genauer Betrachtung
eine Bewegung dieser Rotationsachse 52 auf einer Zylinder
fläche Z um die Schwenkachse 46 entspricht, die jedoch in
allen Arbeitsstellungen lediglich geringfügig von der Ebene E
abweichend verläuft.
Um eine derartige Bewegbarkeit des Arms 44 zuzulassen, umfaßt
der Arm 44, wie in Fig. 4 dargestellt, eine Schwenkwelle 60,
die sich koaxial zur Schwenkachse 46 erstreckt und in einem
Gehäuse 62 gelagert ist, welches vorzugsweise auf dem
Spindelstock 12, und zwar auf einer dem Maschinengestell 10
abgewandten Oberseite 64 desselben angeordnet ist.
Das Gehäuse 62 lagert die Schwenkwelle 60 mit zwei in Rich
tung der Schwenkachse 46 im Abstand voneinander angeordneten
Dreh-Linearführungen 66 und 68, durch welche die Schwenkwelle
60 sowohl in axialer Richtung zur Schwenkachse 44 gegenüber
dem Gehäuse 62 verschiebbar als auch um die Schwenkachse 46
relativ zum Gehäuse 62 drehbar ist.
Ferner trägt die Schwenkwelle 60 an ihrem dem Armkörper 51
gegenüberliegenden Ende 70 einen Motor 72, welcher auf einer
dem Armkörper 51 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 62
steht und gemeinsam mit der Schwenkwelle 60 um die Schwenk
achse 46 drehbar sowie längs derselben verschiebbar ist.
Der Motor 72 treibt eine in der Schwenkwelle 60 drehbar ge
lagerte und sich durch diese erstreckende Antriebswelle 74,
welche vorzugsweise koaxial zur Schwenkachse 46 verläuft und
sich über ein vorderes Ende 76 der Schwenkwelle 60 hinaus in
den Armkörper 51 hineinerstreckt und ein in dem Armkörper 51
angeordnetes Antriebsrad 78 trägt, mit welchem beispielsweise
über einen Zahnriemen 80 ein Antriebsrad 82 antreibbar ist,
das eine Werkzeugantriebswelle 84 treibt, mit welcher das
rotierend angetriebene Werkzeug 40 fest verbunden ist.
Die Werkzeugantriebswelle 84 ist dabei koaxial zur Rotations
achse 52 angeordnet und in Richtung der Rotationsachse 52
durch zwei im Abstand angeordnete, vorzugsweise beiderseits
des Antriebsrads 82 sitzende Drehlager 86 und 88 in dem die
Aufnahme 42 bildenden Endbereich 90 des Arms 44 gelagert.
Der Armkörper 51 ist dabei vorzugsweise durch zwei zusammen
gesetzte Gehäuseteile 92 und 94 gebildet, welche einerseits
die Werkzeugantriebswelle 84 lagern und andererseits den
Zahnriemen 80 und das Antriebsrad 78 aufnehmen und dabei
außerdem mit dem vorderen Ende 76 der Schwenkwelle 60 ver
bunden sind.
Zum Verschieben der Schwenkwelle 60 in Richtung der Schwenk
achse 46 ist in dem Gehäuse 62 ein axial zur Schwenkwelle 60
ausgerichteter Verschiebezylinder 100 angeordnet, welcher ein
Zylindergehäuse 102 aufweist, das sich um die Schwenkwelle 60
herum erstreckt und eine ebenfalls um die Schwenkwelle 60
herum verlaufende Zylinderkammer 104 einschließt, in welcher
ein sich radial zur Schwenkwelle 60 erstreckender Kolben 106
in axialer Richtung zur Schwenkachse 46 verschiebbar ist.
Das Zylindergehäuse 102 bildet dabei zwei Anschlagstellungen
für den Kolben 106, wobei der Kolben 106 in einer vorderen
Anschlagstellung, in welcher der Armkörper 51 den größt
möglichen Abstand vom Spannfutter 18 aufweist, den Arm 44 be
züglich der Bewegung in Richtung parallel zur Z-Achse mit dem
rotierend angetriebenen Werkzeug 40 in der Bearbeitungsaus
gangsstellung B positioniert, während eine hintere Anschlag
stellung des Kolbens 106 der Stellung des rotierend ange
triebenen Werkzeugs 40 entspricht, in der dieses nächst
liegend zum Spannfutter 18 positioniert ist.
Zusätzlich zur Verschiebbarkeit der Schwenkwelle 60 in
axialer Richtung zur Schwenkachse 46 ist, wie in Fig. 5
dargestellt, noch ein als Ganzes mit 110 bezeichneter
Schwenkantrieb vorgesehen, welcher einen sich quer zur
Schwenkachse 46 erstreckenden Stellzylinder 112 umfaßt, der
ein Zylindergehäuse 114 aufweist, welches seinerseits eine
Zylinderkammer 116 einschließt, in welcher ein Stellkolben
118 in Richtung einer Längsachse 120 des Zylindergehäuses 114
verschiebbar ist.
Der Stellkolben 118 ist dabei mit einer sich quer zur Längs
achse 120 und parallel zur Schwenkachse 46 erstreckenden Ver
zahnung 122 versehen, die mit einem ersten Zwischenzahnrad
124 in Eingriff steht, das um eine zur Schwenkachse 46 ver
laufende Achse 126 drehbar ist und fest mit einem zweiten,
jedoch einen größeren Durchmesser aufweisenden Zwischenzahn
rad 128 verbunden ist, das in eine umfangsseitige Außenver
zahnung 130 der Schwenkwelle 60 eingreift.
Durch lineare Verschiebung des Stellkolbens 118 ist somit,
wie in Fig. 5 dargestellt, über die Zwischenzahnräder 124 und
126 eine Schwenkbewegung der Schwenkwelle 60 erzeugbar.
Dabei hat die Außenverzahnung 130 eine derartige Ausdehnung,
daß der Kolben 106 des Verschiebezylinders 100 zwischen
seinen beiden Anschlagstellungen bewegbar ist, ohne daß das
Zwischenzahnrad 128 und die Außenverzahnung 130 außer Ein
griff kommen.
Die Bewegung des Stellkolbens 118 in Richtung der Längsachse
120 des Zylindergehäuses 114 ist nun durch zwei Anschlag
körper 132 und 134 begrenzt, wobei bei Anliegen des Stell
kolbens 118 am Anschlagkörper 132 die Aufnahme 42 mit dem
rotierend angetriebenen Werkzeug 40 in der Bearbeitungsaus
gangsstellung steht, während bei Anliegen des Stellkolbens
118 an dem Anschlagkörper 134 die Aufnahme 42 mit dem
rotierend angetriebenen Werkzeug 40 in der Ruhestellung R
steht.
Da ausgehend von der Bearbeitungsausgangsstellung B noch ein
weiteres Verschwenken des Arms 44 in Richtung der Spindel
achse 16 möglich sein muß, um das rotierend angetriebene
Werkzeug in seine Arbeitsstellung A zu bringen, ist noch eine
weitere Schwenkbewegung des Arms 44 in derselben Richtung
erforderlich, in welcher die Schwenkbewegung von der Ruhe
stellung R in die Bearbeitungsausgangsstellung B erfolgt ist.
Aus diesem Grund sind die Anschlagkörper 132 und 134 keine
Festanschläge, sondern als Kolben ausgebildet, welche in sich
beiderseits an die Zylinderkammer 116 anschließenden Zylin
derkammern 136 und 138 im Zylindergehäuse 114 angeordnet sind
und mit ihren der Zylinderkammer 116 abgewandten Seiten je
weils selbst Druckkammern 140 und 142 begrenzen, die eben
falls mit Hydraulikmedium, beispielsweise Hydraulikmedium
konstanten Drucks, beaufschlagt sind.
Vorzugsweise sind die Kolbenflächen der als Kolben ausge
bildeten Anschlagkörper 132 und 134 größer als Kolbenflächen
des Stellkolbens 118, so daß das zur Verschiebung des Stell
kolbens 118 vorgesehene Hydraulikmedium ebenfalls in die
Druckkammern 140 und 142 eingespeist werden kann und diese
stets mit dem konstanten Druck beaufschlagt sind.
Dies hat zur Folge, daß dadurch die Anschlagkörper 130 und
132 stets die Tendenz haben, ich an im Zylindergehäuse 114
vorgesehenen Anschlagschultern 144 und 146 anzulegen, die
somit die Anschlagstellung der Anschlagkörper 132 und 134 für
den Stellkolben 118 definieren.
Diese Anschlagstellung wird nur dann vom Stellkolben 118
überlaufen, wenn der Stellkolben 118 gegen einen der An
schlagkörper 132 und 134 wirkt und mit noch größerer Kraft
als der ihm durch Beaufschlagung seiner Kolbenfläche zur Ver
fügung stehenden Kraft gegen die Anschlagkörper 132 und 134
wirkt und somit diese unter Verkleinerung des Volumens der
Druckkammern 140 und 142 verschiebt.
Somit besteht bei Erreichen der Bearbeitungsausgangsstellung
B seitens des Arms 44 und des rotierend angetriebenen Werk
zeugs 40 die Möglichkeit, den Arm 44 mit der Aufnahme 42
weiter in Richtung der Spindelachse 16 zu schwenken, nämlich
dadurch, daß der zunächst zur Definierung der Bearbeitungs
ausgangsstellung an dem Anschlagkörper 132 anliegende Stell
kolben 118 den Anschlagkörper 132 von der Anschlagschulter
144 abhebt und unter Verkleinerung der Druckkammer 140 von
dieser wegbewegt.
Bei der bisherigen Erläuterung der erfindungsgemäßen Lösung
wurde lediglich erläutert, wie mittels des Schwenkantriebs
110 und des Verschiebezylinders 100 die Bearbeitungsausgangs
stellung B der Aufnahme 42 und des rotierend angetriebenen
Werkzeugs 40 erreichbar ist.
Erfindungsgemäß erfolgt nun ein Übergang der Aufnahme 42 mit
dem rotierend angetriebenen Werkzeug 40 ausgehend von der
Bearbeitungsstellung B in die Arbeitsstellung A dadurch, daß
die Position des rotierend angetriebenen Werkzeugs 40 in der
Arbeitsstellung durch den Werkzeugträger 30 vorgegeben wird.
Hierzu ist der Revolverkopf 32, wie in Fig. 2 und 3 darge
stellt, mit einem Mitnahmeelement 150 versehen, welches, wie
in Fig. 1 dargestellt, lösbar in eine Werkzeugaufnahme 36,
beispielsweise die Werkzeugaufnahme 36b am Revolverkopf 32,
eingesetzt ist.
Diese Mitnahmeelement 150 weist eine erste der Aufnahme 42
zugewandte Mitnahmefläche 152 auf, welche quer zur X-Richtung
verläuft, vorzugsweise senkrecht zu dieser verläuft, und eine
zweite Mitnahmefläche 154, welche quer zur Z-Richtung, vor
zugsweise senkrecht zu dieser, verläuft.
Zweckmäßigerweise ist dabei die Mitnahmefläche 154 dem Spann
futter 18 zugewandt, sie kann jedoch aber auch diesem abge
wandt ausgebildet sein.
Die beiden Mitnahmeflächen 152 und 154 sind dabei so ange
ordnet, daß sie sich schneiden und insgesamt eine Mitnahme
winkelfläche 156 bilden.
Diese Mitnahmewinkelfläche 156 ist nun an einen Mitnehmer 160
anlegbar, der im Bereich der Aufnahme 42 an dem Arm 44 ange
ordnet ist und seinerseits eine quer zur X-Achse verlaufende
erste Mitnehmerfläche 162 aufweist, die vorzugsweise konvex
gewölbt ist, und außerdem eine zweite Mitnehmerfläche 164,
welche quer zur Z-Achse, vorzugsweise senkrecht zu dieser
verläuft.
Die beiden Mitnehmerflächen 162 und 164 sind nun an den ent
sprechenden Mitnahmeflächen 152 und 154 zur Anlage bringbar,
wobei bei in der Bearbeitungsausgangsstellung B stehendem Arm
44 der Werkzeugträger 30 mit dem Revolverkopf 32 das Mit
nahmeelement 150 an den Mitnehmer 160 heranführt, um die
erste Mitnahmefläche 152 und die zweite Mitnahmefläche 154 an
der ersten Mitnehmerfläche 162 und der zweiten Mitnehmer
fläche 164 anzulegen.
Ausgehend von dieser Bearbeitungsausgangsstellung B ist nun
die Position der Aufnahme 42, und somit des rotierend ange
triebenen Werkzeugs 40, durch eine die Positionen des Werk
zeugträgers 30 definierende Maschinensteuerung 170 relativ
zum Werkstück 20 vorgebbar und damit läßt sich das rotierend
angetriebene Werkzeug 40 relativ zum Werkstück 20 exakt
positionieren und in alle erwünschten Arbeitsstellungen
relativ zum Werkstück 20 bringen.
Bei dem Anfahren jeder einzelnen Arbeitsstellung A ausgehend
von der Bearbeitungsausgangsstellung B erfolgt nun einerseits
ein Verschieben des Arms 44 in Richtung des Spannfutters 18
und somit auch ein Verschieben der Schwenkwelle 60 der
gestalt, daß sich der Kolben 106 des Verschiebezylinders 100
von der vorderen Anschlagstellung weg bewegt.
Wird dabei nach wie vor die Zylinderkammer 104 mit unter
Druck stehendem Hydraulikmedium beaufschlagt, so wirkt der
Verschiebezylinder 100 gegen die von dem Werkzeugträger 30
und dem Mitnahmeelement 150 vorgesehene Bewegung und hält
folglich die erste Mitnehmerfläche 162 des Mitnehmers 160 in
Anlage an der zweiten Mitnahmefläche 154 des Mitnahme
elements, wobei die Kraft, mit der der Verschiebezylinder 100
der Bewegung des Mitnahmeelements 150 entgegenwirkt, geringer
sein muß als die von dem Mitnahmeelement 150 aufgebrachte
Kraft.
In gleicher Weise erfolgt eine Bewegung des rotierend ange
triebenen Werkzeugs 40 in Richtung der Spindelachse 16
dadurch, daß - wie bereits erwähnt - der Stellkolben 118
gegen den Anschlagkörper 132 wirkt und somit den Anschlag
körper 132 von seiner Anschlagschulter 144 im Zylindergehäuse
114 wegbewegt, so daß der Anschlagkörper 132 der Bewegung des
rotierend angetriebenen Werkzeugs 40 in Richtung quer zur
Spindelachse 16 entgegenwirkt.
Dadurch wird die erste Mitnehmerfläche 162 an der ersten Mit
nahmefläche 152 des Mitnahmeelements 150 in Anlage gehalten,
wobei das Mitnahmeelement 150, um die jeweilige Arbeits
stellung A zu erreichen, mit einer größeren Kraft auf den
Mitnehmer 160 einwirken muß, als die Kraft, mit welcher der
Mitnehmer 160 durch den Anschlagkörper 132 in Richtung des
Mitnahmeelements 150 beaufschlagt ist.
Somit wird durch den Verschiebezylinder 100 und den Schwenk
antrieb 110 in jeder Arbeitsstellung A, die mittels des vom
Werkzeugträger 30 bewegten Mitnahmeelements 150 ausgehend von
der Bearbeitungsausgangsstellung B anfahrbar ist, eine exakte
Positionierung des rotierend angetriebenen Werkzeugs 40
relativ zum Werkstück 20 erreicht.
Darüber hinaus wird bei der erfindungsgemäßen Lösung die Lage
der Bearbeitungsausgangsstellung B so gewählt, daß die bei
Bearbeitung des Werkstücks 20 in den Arbeitsstellungen A
durch das rotierend angetriebene Werkzeug 40 auf das
rotierend angetriebene Werkzeug 40 wirkenden Gegenkräfte
Kraftkomponenten K1 und K2 aufweisen, welche ebenfalls die
Mitnehmerflächen 162 und 164 an den Mitnahmeflächen 152 und
154 des Mitnahmeelements 150 in Anlage halten.
Ferner wird zum Antrieb des rotierend angetriebenen Werkzeugs
40 von der Maschinensteuerung 170 der Motor 72 angetrieben,
welcher über die Antriebswelle 74, die Antriebsräder 78 und
82 und den Zahnriemen 80 die Werkzeugantriebswelle 84 mit der
gewünschten Drehzahl und der gegebenenfalls zur Verfügung
stehenden hohen Leistung antreibt.
Um beispielsweise am Werkstück 20 ein Mehrkantdrehen durch
führen zu können, wird seitens der Maschinensteuerung 170 die
Drehbewegung des Motors 72 mit der der Arbeitsspindel 14
unter Bildung eines elektronischen Getriebes starr
korreliert, so daß stets die gewünschten Drehzahlverhältnisse
zwischen der Werkzeugantriebswelle 84 und der Arbeitsspindel
14 vorliegen, beispielsweise sind für das Gewindefräsen Dreh
zahlverhältnisse von 1 : 1 vorzusehen, für das Mehrkantdrehen
üblicherweise Drehzahlverhältnisse von 1 : 2, wobei jedes
andere Drehzahlverhältnis ebenfalls durch die Maschinen
steuerung 170 einstellbar ist.
Nach Beendigung der Bearbeitung des Werkstücks 20 wird der
Werkstückträger in X-Richtung so weit von der Spindelachse 16
weg bewegt, daß die Aufnahme 42 und das rotierend ange
triebene Werkzeug 40 sich so weit von dem Werkstück 20 ent
fernen, wie dies erforderlich ist, um den Anschlagkörper 132
wieder an den Anschlagschultern 144 anzulegen und somit die
Anschlagstellung des Kolbens 118, welche der Bearbeitungs
ausgangsstellung B entspricht, wieder herzustellen.
Es besteht nun die Möglichkeit, die Zylinderkammer 104 des
Verstellzylinders 100 drucklos zu setzen und den Kolben 106
in der Stellung, in welcher er nach Beendigung der Bearbei
tung des Werkstücks 20 steht, stehen zu lassen und lediglich
durch Betätigen des Schwenkantriebs 110 die Aufnahme 42 mit
dem rotierend angetriebenen Werkzeug 40 in die Ruhestellung R
zu verschwenken und bei Erreichen der Ruhestellung die Zylin
derkammer 104 wieder zu beaufschlagen und den Kolben 106 in
seine vordere Anschlagstellung zu bewegen.
Es besteht aber andererseits auch die Möglichkeit, die Druck
beaufschlagung der Zylinderkammer 104 aufrechtzuerhalten, so
daß zusätzlich zur Bewegung des Werkzeugträgers 30 in
X-Richtung vom Werkstück 20 weg auch noch ein Verfahren des
Werkzeugträgers 30 in Z-Richtung in Richtung der Be
arbeitungsausgangsstellung H zu erfolgen hat und erst in der
Bearbeitungsausgangsstellung B wieder ein Lösen der Wirk
verbindung zwischen dem Mitnehmer 160 und dem Mitnahmeelement
150 erfolgt und nach Lösen dieser Wirkverbindung dann durch
Betätigen des Schwenkantriebs 110 ein Verschwenken des
rotierend angetriebenen Werkzeugs 40 und der Aufnahme 42 von
der Bearbeitungsausgangsstellung B in die Ruhestellung R
erfolgt.
Claims (29)
1. Drehmaschine umfassend ein Maschinengestell (10), eine
am Maschinengestell (10) angeordnete Arbeitsspindel (14)
zur Aufnahme eines Werkstücks (20), einen am Maschinen
gestell (10) angeordneten Werkzeugträger (30) zur Auf
nahme eines Werkzeugs (38), und einen Arbeitsraum (48),
in welchem mittels des Werkzeugs (38) eine Bearbeitung
des Werkstücks (20) durch eine Relativbewegung zwischen
dem Werkzeugträger (30) und der Arbeitsspindel (14) in
Richtung einer X-Achse und einer Z-Achse durchführbar
ist,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
mittels eines Antriebs (72) antreibbare Werkzeugaufnahme
(42) für ein rotierend angetriebenes Werkzeug (40) an
einem Endbereich eines Arms (44) angeordnet ist und
durch eine Bewegung des Arms (44) von einer außerhalb
des Arbeitsraums (48) liegenden Ruhestellung (R) in
mindestens eine im Arbeitsraum (48) liegende Arbeits
stellung (A) bringbar ist, und daß die Werkzeugaufnahme
(42) in der Arbeitsstellung (A) mit dem Werkzeugträger
(30) in Wirkverbindung bringbar ist und somit zur Be
arbeitung des Werkstücks (20) mittels des rotierend
angetriebenen Werkzeugs (40) durch den Werkzeugträger
(30) relativ zur Arbeitsspindel (14) in Richtung
mindestens einer der Achsen (X, Z) positionierbar ist.
2. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Arm (44) in der Arbeitsstellung (A) der Werk
zeugaufnahme (42) relativ zum Maschinengestell (10) nur
insoweit beweglich ist, daß er den Bewegungen des Werk
zeugträgers (30) relativ zum Maschinengestell (10) in
Richtung der Achsen (X, Z) folgen kann.
3. Drehmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich der Arm (44) in der Arbeitsstellung
(A) der Werkzeugaufnahme (42) mit seiner Längsrichtung
(50) quer einer Bewegungsbahn einer Rotationsachse (52)
des rotierend angetriebenen Werkzeugs (40) bei dessen
Zustellung in Richtung des Werkstücks (20) erstreckt.
4. Drehmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Arbeitsstellung (A)
der Werkzeugaufnahme (42) eine Rotationsachse (52) des
rotierend angetriebenen Werkzeugs (40) bei einer Be
wegung desselben quer zur Spindelachse (16) nahe einer
durch die Spindelachse (16) hindurchverlaufenden und zur
X-Achse des Werkzeugträgers (30) parallelen Ebene (E)
bewegbar ist.
5. Drehmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Arbeitsstellung (A)
der Werkzeugaufnahme (42) die Rotationsachse (52) des
rotierend angetriebenen Werkzeugs (40) parallel zur
Spindelachse (16) ausgerichtet ist.
6. Drehmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahme (42)
von der Ruhestellung (R) in eine Bearbeitungsausgangs
stellung (B) bewegbar ist, in welcher die Wirkverbindung
mit dem Werkzeugträger (30) herstellbar ist.
7. Drehmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahme (42)
mit einem Mitnehmer (160) versehen ist, auf welchen bei
bestehender Wirkverbindung mit dem Werkzeugträger (30)
ein Mitnahmeelement (150) am Werkzeugträger (30) ein
wirkt.
8. Drehmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mitnahmeelement (150) in der Bearbeitungs
ausgangsstellung (B) am Mitnehmer (160) zur Anlage
bringbar ist.
9. Drehmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Mitnehmer (160) am Arm (44) im Bereich
der Werkzeugaufnahme (42) für das rotierend angetriebene
Werkzeug (40) angeordnet ist.
10. Drehmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (30) auf den Mit
nehmer (160) mit einem Mitnahmeelement (150) einwirkt,
welches eine quer zur X-Richtung verlaufende Mitnahme
fläche (152) als Anlagefläche aufweist.
11. Drehmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (30) auf den Mit
nehmer (160) mit einem Mitnahmeelement (150) einwirkt,
welches eine quer zur Z-Richtung verlaufende Mitnahme
fläche (154) als Anlagefläche aufweist.
12. Drehmaschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Bearbeitungsbewegung des rotierend
angetriebenen Werkzeugs (40) längs der jeweiligen Achsen
(X, Z) in einer derartigen Richtung erfolgt, daß eine
bei der Bearbeitung des Werkstücks (20) auf das
rotierend angetriebene Werkzeug (40) wirkende Gegenkraft
eine Kraftkomponente (K1, K2) aufweist, welche den Mit
nehmer (160) in Richtung mindestens einer Mitnahmefläche
(152, 154) beaufschlagt.
13. Drehmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (44) mit mindestens
einer Betätigungseinrichtung (100, 110) in die Ruhe
stellung (R) und aus der Ruhestellung (R) herausbewegbar
ist.
14. Drehmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungseinrichtung (100, 110) mindestens
eine Stelleinrichtung (100, 110) umfaßt, die eine die
Bearbeitungsausgangsstellung (B) definierende End
stellung aufweist.
15. Drehmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stelleinrichtung (100) zur Durchführung der
Bearbeitungsbewegung von der Endstellung wegbewegbar
ist.
16. Drehmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stelleinrichtung (110) zur Durchführung der
Bearbeitungsbewegung über die Endstellung hinaus beweg
bar ist.
17. Drehmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Endstellung durch ein kraftbeaufschlagtes An
schlagelement (132) festgelegt ist.
18. Drehmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß der Arm (44) mit mindestens einer
Betätigungseinrichtung (100, 110) in der Arbeitsstellung
(A) so kraftbeaufschlagbar ist, daß der Mitnehmer (160)
an der jeweiligen Mitnahmefläche (152, 154) des Mit
nahmeelements (150) in Anlage bleibt.
19. Drehmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungseinrichtung (100, 110) stets einer
Bearbeitungsbewegung des Werkzeugträgers (30) entgegen
wirkt.
20. Drehbewegung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (100, 110)
stets allen in der Bearbeitungsausgangsstellung (B)
beginnenden Bearbeitungsbewegungen des vom Werkzeug
träger (30) bewegten Arms (44) entgegenwirkt.
21. Drehmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (72) für
das rotierend angetriebene Werkzeug (40) am Arm (44)
angeordnet ist.
22. Drehmaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antriebsmotor (72) so am Arm (44) angeordnet
ist, daß er in allen Stellungen des Arms (44) außerhalb
des Arbeitsraums (48) angeordnet ist.
23. Drehmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (44) mit einem der
Werkzeugaufnahme (42) abgewandten Bereich in einem
Schwenklager (66, 68) relativ zum Maschinengestell (10)
schwenkbar gelagert ist.
24. Drehmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schwenklager (66, 68) im Abstand von einer durch
die Spindelachse (16) hindurch verlaufenden und zur
X-Achse des Werkzeugträgers (30) parallelen Ebene (E)
angeordnet ist.
25. Drehmaschine nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Schwenkachse (46) des Schwenklagers
(66, 68) parallel zur Spindelachse (16) verläuft.
26. Drehmaschine nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß der Arm (44) im Schwenklager (66,
68) in Richtung der Schwenkachse (46) verschieblich
gelagert ist.
27. Drehmaschine nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß der Arm (44) eine das Schwenklager
(66, 68) durchsetzende Schwenkwelle (60) aufweist.
28. Drehmaschine nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkwelle (60) an einem der Werkzeugaufnahme
(42) abgewandten Ende (70) den Antriebsmotor (72) für
das rotierend angetriebene Werkzeug (40) trägt.
29. Drehmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 28, dadurch
gekennzeichnet, daß die mindestens eine Betätigungs
einrichtung (100, 110) auf die Schwenkwelle (60) des
Arms (44) wirkt.
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---|---|
DE (1) | DE10027189A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005022796A1 (de) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Emag Holding Gmbh | Werkzeugrevolver mit angetriebenen Werkzeugen und Werkzeugmaschine |
EP2762266A4 (de) * | 2011-09-22 | 2015-06-03 | Gmtk Multi Process Machining S A | Arm und multikoppler zur automatischen verbindung mit einem bearbeitungszubehör in werkzeugmaschinen |
CN113798900A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-12-17 | 合肥众石机电科技有限公司 | 一种工件角向调整装置和角向工件运送系统 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4236866A1 (de) * | 1992-10-31 | 1994-05-05 | Index Werke Kg Hahn & Tessky | Drehmaschine |
EP0941790A1 (de) * | 1998-03-10 | 1999-09-15 | Maschinenfabrik Berthold Hermle Aktiengesellschaft | Drehmaschine |
-
2000
- 2000-05-31 DE DE2000127189 patent/DE10027189A1/de not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4236866A1 (de) * | 1992-10-31 | 1994-05-05 | Index Werke Kg Hahn & Tessky | Drehmaschine |
EP0941790A1 (de) * | 1998-03-10 | 1999-09-15 | Maschinenfabrik Berthold Hermle Aktiengesellschaft | Drehmaschine |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005022796A1 (de) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Emag Holding Gmbh | Werkzeugrevolver mit angetriebenen Werkzeugen und Werkzeugmaschine |
DE102005022796B4 (de) * | 2005-05-12 | 2008-04-03 | Emag Holding Gmbh | Werkzeugrevolver mit angetriebenen Werkzeugen und Werkzeugmaschine |
EP2762266A4 (de) * | 2011-09-22 | 2015-06-03 | Gmtk Multi Process Machining S A | Arm und multikoppler zur automatischen verbindung mit einem bearbeitungszubehör in werkzeugmaschinen |
CN113798900A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-12-17 | 合肥众石机电科技有限公司 | 一种工件角向调整装置和角向工件运送系统 |
CN113798900B (zh) * | 2021-09-08 | 2024-01-12 | 合肥众石机电科技有限公司 | 一种工件角向调整装置和角向工件运送系统 |
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