DE102006002863A1 - Milling machine for large workpieces has the tools on a slide with linear guides on the workpiece support - Google Patents

Milling machine for large workpieces has the tools on a slide with linear guides on the workpiece support Download PDF

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Abstract

A Compact milling machine for large workpieces has the tools (7) on a slide (20) set into a linear guide on the workpiece holder. The workpiece and the tools are adjustable in all three axes with an extended reach for the tools. The tools comprise at least one fixed tool and optional powered tools. The tools are linked to a tool magazine via openings (16) in the workpiece holder.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, umfassend ein Maschinengestell, einen Werkstückschlitten mit einer Werkstückspindel und eine Werkzeugaufnahmevorrichtung.The The invention relates to a machine tool comprising a machine frame, a workpiece carriage with a workpiece spindle and a tool receiving device.

Aus der DE 102 35 873 A1 ist eine Mehrspindel-Werkzeugmaschine bekannt, wobei zwei Spindelschlitten mit Werkstückspindeln am Maschinengestell linearbeweglich geführt sind und die Werkzeugaufnahme an einer jochförmigen Schwinge um eine Schwenkachse in einer Richtung schwenkbar ist.From the DE 102 35 873 A1 a multi-spindle machine tool is known, wherein two spindle slides are guided linearly movable with workpiece spindles on the machine frame and the tool holder is pivotable on a yoke-shaped rocker about a pivot axis in one direction.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, die das Bearbeiten von komplexen Werkstücken mit großen Abmessungen ermöglicht.It The object of the present invention is a machine tool to deal with the editing of complex workpieces with big dimensions allows.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 1.These Task is solved by a machine tool according to claim 1.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, die Werkzeuge auf einem schwenkbaren Werkstückträger mit einem Schlitten verfahrbar anzuordnen. Im Werkstückträger sind im Bereich der Schwenklager Öffnungen angebracht. Dadurch wird der maximal mögliche Verfahrweg des Schlittens verlängert und es können trotz kompakter Maschinenbauweise Werkstücke mit großen Abmessungen, beispielsweise mit etwa einem Meter Durchmesser, bearbeitet werden. Es sind sowohl angetriebene als auch feststehende Werkzeuge vorgesehen. Bei einer vorteilhaften Ausführung sind die Werkzeuge in einem Werkzeugmagazin gelagert und werden bei Bedarf durch die Öffnungen im Werkstückträger hindurch gewechselt.Of the Core idea of the invention is to use the tools on one pivotable workpiece carrier with To arrange a carriage movable. In the workpiece carrier openings are in the region of the pivot bearing appropriate. This will be the maximum possible travel of the carriage extended and it can despite compact mechanical design workpieces with large dimensions, for example about one meter in diameter, to be worked. They are both provided driven as well as fixed tools. In an advantageous execution The tools are stored in a tool magazine and are if necessary through the openings in the workpiece carrier through changed.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:in the The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments:

1 zeigt eine Werkzeugmaschine in der Vorderansicht 1 shows a machine tool in front view

2 zeigt die Draufsicht, teilweise geschnitten 2 shows the top view, partially cut

3 zeigt die Seitenansicht, teilweise geschnitten three shows the side view, partially cut

Bei der Werkzeugmaschine nach 1 sind zur besseren Übersichtlichkeit nicht erfindungswesentliche Teile, insbesondere Details des Antriebs, der Steuerung und des Gehäuses nicht dargestellt. Das Maschinengestell 1 weist zwei vertikale Wände 18 auf, an deren Oberseiten Führungen 4 für einen Horizontalschlitten 2 vorgesehen sind. Der Horizontalschlitten 2 wird über eine Kugelrollspindel 19 bewegt und trägt seinerseits Führungen 8 für den Vertikalschlitten 3. Dieser nimmt die Werkstückhaltevorrichtung 11 mit der Motorspindel 6 auf. Die Motorspindel 6 trägt an ihrer Unterseite ein Futter 13 und dient zum Greifen, Transportieren, Spannen, Antreiben und Ablegen von Werkstücken 9. In den Wänden 18 des Maschinengestells 1 sind Lager 14 für den Werkzeugträger 15 vorgesehen. Dieser ist als jochartige Schwinge ausgeführt und an beiden Enden mit Öffnungen 16, 16' versehen. Als Antrieb für die Schwenkbewegungen des Werkzeugträgers 15 um die Schwenkachse 24 dienen Schneckengetriebe 23. An der Oberseite des Werkzeugträgers 15 ist die Bearbeitungseinheit 5 mit dem Schlitten 20 entlang von Führungen 17 in Richtung der Y-Achse beweglich geführt. Dadurch, dass die Bearbeitungseinheit 5 bis in den Bereich der Öffnungen 16, 16' verfahrbar ist, können trotz der platzsparenden Maschinenbauweise Werkstücke mit großen Abmessungen bearbeitet werden. An der Bearbeitungseinheit 5 sind ein feststehendes Werkzeug 7' und eine Motorspindel 21 für angetriebene Werkzeuge 7 angeordnet. Auf der linken Seite neben dem Maschinengestell 1 befindet sich das Werkzeugmagazin 22.After the machine tool 1 are not essential to the invention parts, in particular details of the drive, the controller and the housing are not shown for clarity. The machine frame 1 has two vertical walls 18 on, on the tops of guides 4 for a horizontal slide 2 are provided. The horizontal slide 2 is via a ball screw 19 moves and carries guided tours 8th for the vertical slide three , This takes the workpiece holding device 11 with the motor spindle 6 on. The motor spindle 6 carries on its underside a lining 13 and is used for gripping, transporting, clamping, driving and depositing workpieces 9 , In the walls 18 of the machine frame 1 are bearings 14 for the tool carrier 15 intended. This is designed as a yoke-like rocker and at both ends with openings 16 . 16 ' Mistake. As a drive for the pivoting movements of the tool carrier 15 around the pivot axis 24 serve worm gears 23 , At the top of the tool carrier 15 is the processing unit 5 with the sledge 20 along guides 17 guided in the direction of the Y-axis movable. By doing that, the editing unit 5 into the area of the openings 16 . 16 ' can be moved, despite the space-saving mechanical design workpieces can be edited with large dimensions. At the processing unit 5 are a fixed tool 7 ' and a motor spindle 21 for powered tools 7 arranged. On the left side next to the machine frame 1 is the tool magazine 22 ,

2 zeigt die Werkzeugmaschine nach 1 von oben gesehen, teilweise geschnitten. Die Bearbeitungseinheit 5 mit dem Werkzeug 7 wurde durch eine Drehung der Werkzeugträgers 15 um die Schwenkachse 24 in eine horizontale Position geschwenkt. Gleichzeitig wurde der Schlitten 20 entlang der Führungen 17 in die Öffnung 16 bewegt. Der Werkzeugwechsler 25 nimmt im Werkzeugmagazin 22 Werkzeuge auf, transportiert diese durch Verfahren entlang der Führungen 27 in den Bereich der Bearbeitungseinheit 5 und ersetzt dort das Werkzeug 7 durch ein einzuwechselndes. Am Werkzeugwechsler 25 ist ein Doppelgreifer 12 vorgesehen, der durch Bewegungen orthogonal zur Y-Achse das Werkzeug 7 aus der Werkzeugspindel 21 aushebt und das einzuwechselnde Werkzeug einsetzt. Auf der linken Seite in 2 ist die Fördereinrichtung 10 dargestellt, welche unbearbeitete Werkstücke heran- und bearbeitete Werkstücke abtransportiert. 2 shows the machine tool 1 seen from above, partially cut. The processing unit 5 with the tool 7 was due to a rotation of the tool carrier 15 around the pivot axis 24 pivoted in a horizontal position. At the same time the sled became 20 along the guides 17 in the opening 16 emotional. The tool changer 25 takes in the tool magazine 22 Tools on, these transported by procedures along the guides 27 in the area of the processing unit 5 and replaces the tool there 7 by an interchangeable. On the tool changer 25 is a double gripper 12 provided by the movements orthogonal to the Y-axis of the tool 7 from the tool spindle 21 lifts and inserts the tool to be loaded. On the left in 2 is the conveyor 10 represented, which transported unprocessed workpieces machined and processed workpieces.

In 3 ist die Seitenansicht der Werkzeugmaschine teilweise geschnitten dargestellt. Im rechten Teil der Werkzeugmaschine ist die Bearbeitungseinheit 5' ortsfest am Maschinengestell 1 angeordnet. Sie weist ein Werkzeug 28 zur Herstellung von Verzahnungen auf. Die Werkstückhaltevorrichtung 11 ist entlang der Führungen 4 in Richtung der X-Achse verfahrbar. Sie nimmt mit der Motorspindel 6 und dem Futter 13 Werkstücke 9 in der Be- und Entladeposition 26 auf, führt sie den Bearbeitungseinheiten 5, 5' zu und legt sie nach erfolgter Bearbeitung wieder auf der Fördereinrichtung 10 ab.In three the side view of the machine tool is shown partially cut. In the right part of the machine tool is the processing unit 5 ' stationary on the machine frame 1 arranged. She has a tool 28 for the production of gears. The workpiece holding device 11 is along the guides 4 movable in the direction of the X-axis. She takes with the motor spindle 6 and the food 13 workpieces 9 in the loading and unloading position 26 on, it leads the processing units 5 . 5 ' and puts them back on the conveyor after processing 10 from.

11
Maschinengestell machine frame
22
Horizontalschlittenhorizontal slide
33
Vertikalschlitten vertical slide
44
Führungenguides
5 5'5 5 '
Bearbeitungseinheit processing unit
66
Motorspindelmotor spindle
7 7'7 7 '
WerkzeugTool
88th
Führungenguides
99
Werkstückworkpiece
1010
FördereinrichtungConveyor
1111
Werkstückhaltevorrichtung Workpiece holding device
1212
Doppelgreiferdouble gripper
1313
Futterfeed
1414
Lagercamp
1515
Werkzeugträger tool carrier
16 16'16 16 '
Öffnungopening
1717
Führungen guides
1818
Wandwall
1919
Kugelrollspindel Ballscrew
2020
Schlittencarriage
2121
Werkzeugspindel tool spindle
2222
Werkzeugmagazintool magazine
2323
Schneckengetriebeworm gear
2424
Schwenkachseswivel axis
2525
Werkzeugwechslertool changer
2626
Be- und Entladepositionloading and unloading position
2727
Führungguide
2828
Verzahnungswerkzeuggear cutting tool

Claims (9)

Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken (9) mit einem Maschinengestell (1), mit einer Werkstückhaltevorrichtung (11), mit einem Werkzeugträger (15) mit mindestens einer Bearbeitungseinheit (5, 5'), mit mindestens einem Werkzeug (7, 7'), wobei die Werkstückhaltevorrichtung (11) und die Bearbeitungseinheit (5) in Richtung der Hauptachsen des Maschinenkoordinatensystems (X, Y, Z) relativ zueinander beweglich sind, wobei der Werkzeugträger (15) um eine Schwenkachse (24) drehbar im Maschinengestell (1) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (5) auf einem Schlitten (20) an Führungen (17) am Werkzeugträger (15) linearbeweglich geführt ist.Machine tool for machining workpieces ( 9 ) with a machine frame ( 1 ), with a workpiece holding device ( 11 ), with a tool carrier ( 15 ) with at least one processing unit ( 5 . 5 ' ), with at least one tool ( 7 . 7 ' ), wherein the workpiece holding device ( 11 ) and the processing unit ( 5 ) in the direction of the main axes of the machine coordinate system (X, Y, Z) are movable relative to each other, wherein the tool carrier ( 15 ) about a pivot axis ( 24 ) rotatable in the machine frame ( 1 ), characterized in that the processing unit ( 5 ) on a sledge ( 20 ) on guided tours ( 17 ) on the tool carrier ( 15 ) is linearly guided. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bearbeitungseinheit (5) eine Werkzeugspindel (21) zur Aufnahme von Werkzeugen (7) vorgesehen ist.Machine tool according to claim 1, characterized in that on the processing unit ( 5 ) a tool spindle ( 21 ) for receiving tools ( 7 ) is provided. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bearbeitungseinheit (5) mindestens ein feststehendes Werkzeug (T) vorgesehen ist.Machine tool according to claim 1 or 2, characterized in that on the processing unit ( 5 ) at least one stationary tool (T) is provided. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Werkzeug (7') gemeinsam mit der Werkzeugspindel (21) auf einem Schlitten (20) am Werkstückträger (15) beweglich geführt ist.Machine tool according to claim 3, characterized in that the fixed tool ( 7 ' ) together with the tool spindle ( 21 ) on a sledge ( 20 ) on the workpiece carrier ( 15 ) is movably guided. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auswechseln der Werkzeuge (7, 7') ein Werkzeugmagazin (22) und ein Werkzeugwechsler (25) vorgesehen sind.Machine tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that for replacing the tools ( 7 . 7 ' ) a tool magazine ( 22 ) and a tool changer ( 25 ) are provided. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge (7, 7') durch eine Öffnung (16) im Werkzeugträger (15) zwischen dem Werkzeugmagazin (22) und der Bearbeitungseinheit (5) bewegbar sind.Machine tool according to claim 5, characterized in that the tools ( 7 . 7 ' ) through an opening ( 16 ) in the tool carrier ( 15 ) between the tool magazine ( 22 ) and the processing unit ( 5 ) are movable. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Bearbeitungseinheit (5') ortsfest am Maschinengestell (1) angeordnet ist.Machine tool according to one of claims 1 to 6, characterized in that a further processing unit ( 5 ' ) stationary on the machine frame ( 1 ) is arranged. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückhaltevorrichtung (11) zischen einer Be- und Entladeposition (26) und den Wirkbereichen der Bearbeitungseinheiten (5, 5') verfahrbar ist.Machine tool according to claim 7, characterized in that the workpiece holding device ( 11 ) hiss a loading and unloading position ( 26 ) and the effective ranges of the processing units ( 5 . 5 ' ) is movable. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass an der Bearbeitungseinheit (5') ein Verzahnungswerkzeug (28) vorgesehen ist.Machine tool according to claim 7, characterized in that on the processing unit ( 5 ' ) a gear tool ( 28 ) is provided.
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