DE102006007735A1 - Werkzeugmaschine mit durchhangkompensiertem Werkzeugschlitten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkzeugschlitten (10) für ein Bearbeitungszentrum zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken. Der Werkzeugschlitten (10) umfasst einen ausfahrbaren Spindelschlitten (16) mit in diesem aufgenommener Werkzeugspindel (18). Der Werkzeugschlitten (10) ist entlang einer Vertikalführung (12) verfahrbar. Der Werkzeugschlitten (10) umfasst ein erstes Hydrostatiklager (54) und ein zweites Hydrostatiklager (60), die in ihrer Spaltweite zur Vertikalführung (12) veränderliche Druckmitteltaschen (56, 58; 62, 64) umfassen.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit sturzkompensierten Werkzeugschlitten, insbesondere auf ein Bearbeitungszentrum mit mindestens einem in vertikale Richtung verfahrbaren Werkzeugschlitten.
• Stand der Technik
• Aus der Firmenbroschüre UNION, Horizontal- Bohr- und Fräsmaschine und Bearbeitungszentrum der Baugröße 100/110 in Tischausführung der UNION Werkzeugmaschinen GmbH Chemnitz, Clemens-Winkler-Straße 5, D-09116 Chemnitz, Prospektcodierung T-TC 10-11-9d, geht ein Spindelstock mit der Hauptlagerung der Werkzeugspindel hervor. Gemäß dieser Lösung ist auf der Spindel, die am Frontende eine Werkzeugaufnahme aufweist, eine Hülse gelagert. Die Hülse ist in einem Mantel mittels Wälzlagern angeordnet, wobei der die Spindel und die Hülse aufnehmende Mantel über einen Riemenantrieb angetrieben wird. Dazu ist ein Axialabschnitt des Mantels als Riemenscheibe ausgelegt, um den drei Riemen umlaufen. Die Riemen werden durch einen oberhalb der Bohrspindel in einem oberhalb des Spindelschlittens angeordneten Gehäuseteil aufgenommenen Antrieb angetrieben. Die Anordnung dieses Antriebs beansprucht erheblichen Bauraum und ist in Bezug auf die Rotationsgenauigkeit und die Außenrundheit des Mantels der Werkzeugspindel nicht vollkommen spielfrei.
• Aus DE 28 45 968 A1 beziehungsweise DD 201 818 geht eine Anordnung von Funktionselementen einer Arbeitsspindel, insbesondere für eine Koordinatenbohrmaschine, hervor. Diese Lösung offenbart eine Arbeitsspindel, die insbesondere bei Koordinatenbohrmaschinen eingesetzt wird, die zur Realisierung hochgenauer rotatorischer und translatorischer Bewegungen in mindestens zwei im Gehäuse angeordneten hydrostatischen Mehrtaschenlagern oder in anderer Weise ausgebildeten Lagern drehbar und axial verschiebbar gelagert und geführt ist. Zur Übertragung der Rotations- und Translationsbewegung auf eine hohle Arbeitsspindel werden Funktionselemente eingesetzt. Diese umfassen eine Hohlwelle, eine Gewindehohlspindel sowie eine unverschiebbare Stange, die in die hohle Arbeitsspindel hineinragend angeordnet sind. Die Übertragung der Rotationsbewegung durch die teleskopartig in die hohle Arbeitsspindel hineinragende Hohlwelle erfolgt über Formschluss auf die hohle Arbeitsspindel. Die mit dem Hauptantrieb in Verbindung stehende Hohlwelle ist drehbar, jedoch axial unverschiebbar im Gehäuse gelagert. Die Übertragung der Translationsbewegung erfolgt durch die teleskopartig in die Hohlwelle hineinragende Gewindehohlspindel auf die hohle Arbeitsspindel. Das spindelkopfseitige Ende der Gewindehohlspindel ist über eine Axiallagerung drehbar, jedoch axial unverschiebbar mit der hohlen Arbeitsspindel verbunden. Der antriebsseitige Teil der Gewindehohlspindel greift in eine mit einem Nebenantrieb in Verbindung stehende, im Gehäuse drehbare, jedoch axial unverschiebbar gelagerte Mutter ein. Die Gewindehohlspindel selbst ist durch die wiederum teleskopartig in diese hineinragende, mit dem Gehäuse drehfest und unverschiebbar verbundene Stange über Formschluss gegen Verdrehung gesichert und axial verschiebbar geführt.
• Gemäß der aus DE 28 45 968 A1 bekannten Lösung wird das Drehmoment des Hauptantriebes durch eine Hohlwelle übertragen, während die Vorschubkraft des Nebenantriebes über eine Gewindehohlspindel übertragen wird.
• Bei Bearbeitungszentren, die zur spanabhebenden Bearbeitung von Großteilen eingesetzt werden, besteht in der Regel die Anforderung, dass die Werkzeugspindel, an der das Werkzeug aufgenommen ist, relativ zum aufgespannten Werkstück zu verfahren ist. Dazu weisen Bearbeitungszentren in der Regel mindestens einen vertikal verfahrbaren Schlitten sowie mindestens einen in horizontale Richtung verfahrbaren Werkzeugschlitten auf. An den genannten Schlitten kann entweder unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines weiteren Schlittens die Werkzeugspindel aufgenommen sein, die in der Regel aus dem ihr zugeordneten Spindelschlitten in axiale Richtung ausgefahren werden kann, um den Bearbeitungsweg des Werkzeugs dem Werkstück anzupassen. Das Werkstück wird bevorzugt in einer Aufspannung gehalten, in der das spanabhebend zu bearbeitende Werkstück fertig bearbeitet wird.
• Die Fertigbearbeitung kann nun einerseits dadurch realisiert werden, dass die aus einem Spindelschlitten ausfahrbare Werkzeugspindel das Werkzeug unmittelbar aufnimmt, oder dass an dem in horizontale Richtung verfahrbaren Spindelschlitten ein Aggregat aufgenommen ist. Mittels des Aggregates können die Funktionalität der Werkzeugspindel und insbesondere die Anzahl der Bearbeitungsebenen sowie die einstellbaren und mit dem Werkzeug anfahrbaren Bearbeitungswinkel erweitert werden. Die durch Aufspannen mindestens eines Aggregates erzielbare Funktionserweiterung der Werkzeugspindel ist insbesondere dann wünschenswert, wenn Werkstücke mit komplexerer Geometrie in einem Arbeitsgang, d. h. in einer Aufspannung des spanabhebend zu bearbeitenden Werkstücks, erforderlich sind.
• Aufgrund der bei der spanabhebenden Bearbeitung auftretenden hohen Bearbeitungskräfte zwischen Werkstück und Werkzeug und aufgrund des Gewichtes verformt sich der Spindelschlitten und die aus diesem entlang eines definierten Verfahrweges in Horizontalrichtung z. B. ausfahrbare Werkzeugspindel. Wird am Spindelschlitten ein Aggregat aufgespannt, in welches das spanabhebende Werkzeug eingespannt wird, so fällt die Verformung des Spindelschlittens noch stärker aus, nicht zuletzt aufgrund des auf die Werkzeugspindel und das gegebenenfalls an dieser aufgenommene Aggregat wirkende Biegemoment. Der Durchhang der Werkzeugspindel und des Spindelschlittens beeinträchtigt die durch das Bearbeitungszentrum erreichbare Bearbeitungsgenauigkeit erheblich. Um diesem Problem abzuhelfen, wurde in der Vergangenheit versucht, die Führung eines in vertikale Richtung verfahrbaren Schlittens, an dem der die Werkzeugspindel aufnehmende Spindelschlitten aufgenommen ist, in der entsprechenden Position an der Führung des Vertikalschlittens zu verspannen. Mittels der Verspannung lässt sich jedoch nur ein Teil der Durchbiegung der Werkzeugspindel beziehungsweise des Spindelschlittens kompensieren. Ein sich bei Aufnahme eines Aggregates an der Stirnseite des Spindelschlittens einstellender Durchhang aufgrund des hohen Gewichtes des Aggregates lässt sich durch die Verformung beziehungsweise Verspannung der Führung des Vertikalschlittens an der Vertikalführung nicht erreichen.
• Darstellung der Erfindung
• Angesichts des obenstehend skizzierten technischen Problems liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, an einem Bearbeitungszentrum eine Durchhangkompensation bereitzustellen, durch welche mindestens ein verfahrbarer Werkzeugschlitten mit daran aufgenommenem Spindelschlitten in einer Arbeitsposition so arretiert werden kann, dass ein sich an Spindelschlitten, Werkzeugspindel und gegebenenfalls an diesem aufgenommenen Aggregat einstellender Durchhang kompensiert wird.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
• Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung können die Spaltweiten an mindestens einem hydrostatischen Lager des verfahrbaren Werkzeugschlittens gegenläufig zueinander verändert werden. Dazu ist im Werkzeugschlitten, der z. B. in Vertikalrichtung verfahrbar ist, parallel zu dessen Vertikalführung ein erstes hydrostatisches Lager sowie ein zweites hydrostatisches Lager ausgebildet. Die jeweils diagonal gegenüberliegenden Taschen dieser hydrostatischen Lager werden gleich beaufschlagt.
• Den Taschen der hydrostatischen Lager können jeweils Hydraulikpumpen zugeordnet sein, wobei z. B. jeweils ein Paar von Hydraulikpumpen über einen Antrieb beaufschlagt ist. So treibt z. B. ein erster Antrieb zwei Hydraulikpumpen gemeinsam an, von denen eine eine Tasche des oberen hydrostatischen Lagers und die andere eine Tasche des untenliegenden zweiten Hydrostatiklagers beaufschlagt. Ferner kann ein weiterer Antrieb vorgesehen sein, über welchen zwei weitere Hydraulikpumpen angetrieben werden. Diese Hydraulikpumpen beaufschlagen die jeweils anderen, einander diagonal gegenüberliegenden Taschen des oberen beziehungsweise des unteren Hydrostatiklagers. Den einzelnen Taschen kann auch jeweils nur diese beaufschlagende, eigene Hydraulikpumpe zugeordnet sein.
• Die hydraulische Verschaltung kann so gewählt werden, dass die beiden z. B. über den ersten Antrieb angetriebenen Hydraulikpumpen in Bezug auf den am Werkzeugschlitten angeordneten Spindelschlitten eine außenliegende Tasche des oberen Hydrostatiklagers und eine innenliegende Tasche des unteren Hydrostatiklagers beaufschlagen. Die z. B. mittels des weiteren Antriebes angetriebenen beiden Hydraulikpumpen sind dagegen hydraulisch so verschaltet, dass eine der über den zweiten Antrieb angetriebenen Hydraulikpumpen die äußere Tasche des unteren Hydrostatiklagers und die andere Hydraulikpumpe die innere Tasche des oberen Hydrostatiklagers beaufschlagt. Durch diese Lösung kann der Werkzeugschlitten bei entsprechender Beaufschlagung der Hydraulikpumpen relativ zu einer sich in vertikale Richtung erstreckenden Führung verschoben werden.
• Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung zur Durchhangkompensation der relativ steif ausgelegten Komponenten Spindelschlitten und Werkzeugspindel aufgrund der wirkenden Gewichtskräfte kann abhängig von deren Ausfahrweg aus dem in vertikaler Richtung verfahrbaren Werkzeugschlitten erfolgen. Je nachdem, ob an der Stirnseite des Spindelschlittens ein Aggregat aufgenommen ist oder nicht, kann eine dementsprechende Beaufschlagung der Hydraulikpumpen innerhalb des in vertikaler Richtung verfahrbaren Werkzeugschlittens erfolgen, so dass dieser im Uhrzeigersinn oder entgegen des Uhrzeigersinns in Bezug auf eine vertikale Führung verschwenkbar ist. Daneben ist es ohne Weiteres auch möglich, jeder druckmittelbevorratenden Tasche eine eigene Hydraulikpumpe zuzuordnen und diese derart anzusteuern, dass die jeweils diagonal gegenüberliegenden Taschen gleichsinnig druckbeaufschlagt oder druckentlastet werden können.
• Zeichnung
• Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
• Es zeigt:
• 1 eine Seitenansicht des in vertikale Richtung verfahrbaren Schlittens mit ausfahrbarem Spindelschlitten und aus diesem ausfahrbarer Werkzeugspindel,
• 2 eine erste Ausführungsvariante einer Durchhangkompensation an einem in vertikale Richtung verfahrbaren Werkzeugschlitten mit Hydraulikschema und
• 3 die Darstellung des Durchhangs eines Werkzeugschlittens mit an diesem aufgenommenen Aggregat.
• Ausführungsvarianten
• 1 zeigt die Seitenansicht eines z. B. in vertikaler Richtung verfahrbaren Werkzeugschlittens mit darin gelagertem Spindelschlitten und in diesem verfahrbar aufgenommener Werkzeugspindel.
• Ein Werkzeugschlitten 10 ist entlang einer Vertikalführung 12 auf und ab bewegbar. Im Werkzeugschlitten 10 ist ein Spindelschlitten 16 verfahrbar aufgenommen. Während der Werkzeugschlitten 10 in vertikale Verfahrrichtung 14 verfahrbar ist, fährt der Spindelschlitten 16 senkrecht dazu aus dem Werkzeugschlitten 10 aus, angedeutet durch die sich in die Zeichenebene erstreckende Horizontalbewegung 26. Im Spindelschlitten 16 ist eine Werkzeugspindel 18 aufgenommen, die ebenfalls eine sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckende Horizontalbewegung 28 ausführt. An einer Stirnseite des Spindelschlittens 16 ist eine Stirnplatte 24 befestigt, welche mehrere Aufnahmen 20 umfasst, an denen ein Aggregat zur Funktionserweiterung des Spindelschlittens 16 anschließbar ist. Über das in 1 nicht dargestellte Aggregat kann die Anzahl der Bearbeitungsebenen und der Bearbeitungswinkel eines am Aggregat aufgenommenen spanabhebenden Werkzeugs erweitert werden. Die Werkzeugspindel 18 umfasst an ihrer Stirnseite eine Werkzeugaufnahme 22, in der sich auch unmittelbar ein spanabhebendes Werkzeug in die Werkzeugspindel 18 einspannen lässt. Die Werkzeugaufnahme 22 wird in der Regel hydraulisch betätigt.
• 2 zeigt eine erste Ausführungsvariante einer Vorrichtung zur Durchhangkompensation eines Werkzeugschlittens eines Bearbeitungszentrums.
• Aus der schematischen Darstellung gemäß 3 geht hervor, dass der Werkzeugschlitten 10 an einer Vertikalführung 12, 40 in vertikale Verfahrrichtung 14 verfahrbar ist. Am Werkzeugschlitten 10 befindet sich seitlich ein in einer ausgefahrenen Position dargestellter Spindelschlitten 16. Aus dem Spindelschlitten 16 wiederum ist eine Werkzeugspindel 18 ausgefahren. Der maximale Ausfahrweg des Spindelschlittens 16 aus dem Werkzeugschlitten 10 ist durch Bezugszeichen 50 angedeutet, der maximale Ausfahrweg der Werkzeugspindel 18 aus dem Spindelschlitten 16 durch Bezugszeichen 51. Während der Spindelschlitten 16 eine vertikale Ausfahrbewegung je nach Ausführung in der Größenordnung von etwa 1500 mm ausführt, lässt sich die Werkzeugspindel 18 je nach Ausführung relativ zum Spindelschlitten 16 um einen maximalen Ausfahrweg von 1000 mm, angedeutet durch das Bezugszeichen 51, in horizontale Richtung verfahren. Demzufolge tritt ein addierter Ausfahrweg von Spindelschlitten 16 und Werkzeugspindel 18 in horizontale Richtung von z. B. maximal 2500 mm auf.
• Aufgrund der Ausfahrbewegungen von Spindelschlitten 16 und Werkzeugspindel 18 in horizontale Richtung, wie in 2 dargestellt, weist die Kombination aus Spindelschlitten 16 und Werkzeugspindel 18 einen Durchhang entsprechend einer Biegelinie 46 auf, die in der Darstellung gemäß 2 zeichnerisch überzogen dargestellt ist. In Bezug auf die angenommene – ideale – Symmetrielinie 42 nimmt die Stirnseite der Werkzeugspindel 18, an der das spanabhebende Werkzeug aufgenommen ist, eine maximale Auslenkung in Bezug auf die Symmetrielinie 42 an, verursacht durch die Gewichtskräfte. Die Auslenkung der Biegelinie 46 ist bei Aufnahme eines Aggregates 90 an der Stirnseite des Spindelschlittens 16 noch ausgeprägter, wie aus der Darstellung gemäß 3 hervorgeht, bedingt durch das höhere Gewicht des Aggregates 90.
• Zur Kompensation des Durchhangs und damit der Auslenkung des an der Stirnseite der Werkzeugspindel 18 beziehungsweise des am Spindelschlitten 16 befestigten Aggregates ist der Werkzeugschlitten 10 mit einer Durchhangkompensation versehen. Der Werkzeugschlitten 10 umfasst ein erstes Hydrostatiklager 54 und ein zweites Hydrostatiklager 60. Die Hydrostatiklager 54, 60 sind im Werkzeugschlitten 10 entsprechend von dessen Bauhöhe in Bezug auf die Vertikalführung 14 möglichst weit in den Randbereich des Werkzeugschlittens 10 verlagert. Das erste Hydrostatiklager 54 und das zweite Hydrostatiklager 60 sind an den Enden eines im Werkzeugschlitten 10 ausgebildeten Hohlraums 52 angeordnet. Das erste Hydrostatiklager 54 umfasst eine erste Druckmitteltasche 56 und eine zweite Druckmitteltasche 58, während das zweite Hydrostatiklager 60 eine dritte Druckmitteltasche 62 sowie eine vierte Druckmitteltasche 64 aufweist. Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, lässt sich die Spaltweite, die sich in den Druckmitteltaschen 56, 58 des ersten Hydrostatiklagers 54 zwischen dessen Taschen und der Vertikalführung 12, 40 sowie die Spaltweite, die sich zwischen den Druckmitteltaschen 62, 64 des zweiten Hydrostatiklagers 60 einstellt, hydraulisch variieren, derart, dass die jeweils diagonal einander gegenüberliegenden Taschen 48, 64 beziehungsweise 56, 62 gleich beaufschlagt werden. So können z. B. die erste Druckmitteltasche 56 des ersten Hydrostatiklagers 54 und gleichzeitig die dritte Druckmitteltasche 62 des zweiten Hydrostatiklagers 60 druckbeaufschlagt werden, während die zweite Druckmitteltasche 58 des ersten Hydrostatiklagers 54 sowie die vierte Druckmitteltasche 64 des zweiten Hydrostatiklagers 60 druckentlastet werden. Eine Druckentlastung und eine Druckbeaufschlagung der einander diagonal gegenüberliegenden Taschen erfolgt jeweils gegensinnig, so dass durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung der Werkzeugschlitten 10 an seiner Vertikalführung 12, um ein Beispiel zu nennen, jeweils im Uhrzeigersinn oder entgegen des Uhrzeigersinns zur Kompensation des Durchhangs am werkzeugseitigen Ende verschwenkt werden kann.
• Dazu kann im Werkzeugschlitten 10 ist ein erster Antrieb 66 aufgenommen sein, über den eine erste Pumpe 68 und eine zweite Pumpe 70 angetrieben werden. Die erste Pumpe 68 und die zweite Pumpe 70 befördern Druckmittel zur ersten Druckmitteltasche 56 sowie zur dritten Druckmitteltasche 62. Dazu steht die erste Pumpe 68 über eine Leitung 78 mit der ersten Druckmitteltasche 56 des ersten Hydrostatiklagers 54 in Verbindung, während die zweite Pumpe 70 über eine Leitung 80 mit der dritten Druckmitteltasche 62 des zweiten Hydrostatiklagers 60 hydraulisch in Verbindung steht. Darüber hinaus umfasst der Werkzeugschlitten 10 einen weiteren, zweiten Antrieb 72, über den eine dritte Pumpe 74 und eine vierte Pumpe 76 angetrieben werden. Die dritte Pumpe 74 steht über eine Leitung 82 mit der zweiten Druckmitteltasche 58 des ersten Hydrostatiklagers 54 in Verbindung, während die vierte Pumpe 76 über eine Leitung 84 mit der vierten Druckmitteltasche 64 des zweiten Hydrostatiklagers 60 hydraulisch verbunden ist.
• Durch die gewählten Anschlüsse zwischen den jeweiligen Pumpen 68, 70, 74 und 76 mit den Druckmitteltaschen 56, 58, 62 und 64 kann der Werkzeugschlitten 10 in Bezug auf die Vertikalführung 12, 40 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt werden.
• Wird der erste Antrieb 66 für die erste Pumpe 68 und die zweite Pumpe 70 angesteuert, so werden die beiden Pumpen 68, 70 aktiviert, und in der Leitung 78 zur ersten Druckmitteltasche 56 beziehungsweise in der Leitung 80 zur dritten Druckmitteltasche 62 baut sich ein hydraulischer Druck auf. Der Druckaufbau in der ersten Druckmitteltasche 56 beziehungsweise der dritten Druckmitteltasche 62 bewirkt, dass sich die Spaltweite zwischen dem Umfang der Vertikalführung 12, 40 und dem Taschengrund der ersten Druckmitteltasche 56 sowie dem Umfang der Vertikalführung 12, 40 und dem Taschengrund der dritten Druckmitteltasche 62 erhöht, wodurch dem Werkzeugschlitten 10 eine Bewegung entgegen des Uhrzeigersinns aufgeprägt wird. Wird hingegen der zweite Antrieb 72 aktiviert, so laufen die dritte Pumpe 74 sowie die vierte Pumpe 76 an. Durch diese beiden Pumpen werden über die Leitungen 82 beziehungsweise 84 die zweite Druckmitteltasche 58 sowie die vierte Druckmitteltasche 64 mit erhöhtem Hydraulikdruck beaufschlagt. In diesem Falle nimmt zwischen dem Umfang der Vertikalführung 12, 40 und dem Grund der zweiten Druckmitteltasche 58 sowie dem Taschengrund der vierten Druckmitteltasche 64 der Abstand zu, so dass der Werkzeugschlitten 10 eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn ausführt. Schwenkt der Werkzeugschlitten 10 mit an diesem aufgenommenem Spindelschlitten 16 und aus dieser entsprechend des maximalen Horizontalverfahrweges 51 ausgefahrener Werkzeugspindel 18, so wird die Maximalauslenkung entsprechend des dargestellten Verlaufes der Biegelinie 46 an der Stirnseite der Werkzeugspindel 18 entsprechend verringert.
• Die Beaufschlagung des ersten Antriebes 66 für die Pumpen 68 und 70 beziehungsweise die des zweiten Antriebes 72 für die Pumpen 74 und 76 kann so gesteuert sein, dass die beiden Antriebe 66, 72 abhängig vom Verfahrweg 50 des Spindelschlittens 16 beziehungsweise vom Verfahrweg 51 der Werkzeugspindel 18 aus dem Spindelschlitten 16 angesteuert werden. Je weiter insbesondere das an der Werkzeugspindel 18 aufgenommene Werkzeug aus dem Spindelschlitten 16 ausfährt, eine desto stärkere Druckbeaufschlagung kann z. B. an den im Werkzeugschlitten 10 im Uhrzeigersinn bewegenden zweiten und vierten Druckmitteltaschen 58, 64 des ersten Hydrostatiklagers 54 sowie des zweiten Hydrostatiklagers 60 vorgenommen werden.
• Der Darstellung gemäß 3 ist die Darstellung des Durchhangs eines Werkzeugschlittens mit an diesem aufgenommenen Aggregat zu entnehmen.
• Aus der Darstellung gemäß 3 geht hervor, dass am aus dem Werkzeugschlitten 10 ausgefahrenen Spindelschlitten 16 an dessen Stirnseite 48 ein Aggregat 90 aufgenommen ist. Das Aggregat 90, welches an den Spindelschlitten 16 angeschlossen ist, weist eine Werkzeugaufnahme auf, in die ein spanabhebendes Werkzeug zur Bearbeitung eines Werkstückes eingespannt wird. Mittels des Aggregates 90 lässt sich die Funktionalität des Spindelschlittens 16 hinsichtlich der zu bearbeitenden Bearbeitungsebenen sowie hinsichtlich der Bearbeitungswinkel erheblich erweitern. Aufgrund des Eigengewichtes des Aggregates 90 stellt sich in der Darstellung der Anordnung gemäß 3 im Aggregat 90 ein höherer Durchhang ein, der durch das Eigengewicht des Aggregates 90 entsteht. Dieser gemäß 3 übertrieben dargestellte Durchhang kann durch den Einsatz der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Durchhangkompensation entscheidend verringert werden. Wie in Zusammenhang mit 2 bereits beschrieben wurde, werden auch in der in 4 schematisch dargestellten Ausführung des Werkzeugschlittens 10 die Druckmitteltaschen 56, 58 des ersten Hydrostatiklagers 24 und die dritte Druckmitteltasche 62 sowie die vierte Druckmitteltasche 64 des zweiten Hydrostatiklagers 60 diagonal gegenüberliegend zueinander gleich beaufschlagt. Je nach Auslegung der die Druckmitteltaschen 56, 58, 62, 64 beaufschlagenden Hydraulikpumpen 68 und 70 kann die Spaltweite der jeweils diagonal einander gegenüberliegenden Druckmitteltaschen 56, 62 beziehungsweise 58, 64 so variiert werden, dass der Werkzeugschlitten 10 entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen des Uhrzeigersinns in Bezug auf die Vertikalführung 12 verschwenkt werden kann.
• Alternativ zu der in 3 dargestellten Konfiguration, bei der die Pumpen 68 und 70 über einen gemeinsamen ersten Antrieb 66 angetrieben werden und die dritte Pumpe 74 sowie die vierte Pumpe 76 über den zweiten Antrieb 72 angetrieben werden, kann jede der erwähnten Pumpen 68, 70, 74 und 76 jeweils ein separater Antrieb zugeordnet werden. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn sich am werkzeugseitigen Ende des Spindelschlittens 16 durch Aufnahme eines die Funktionalität von Spindelschlitten 16 und Werkzeugspindel 18 erweiterndes Aggregat 90 ein größerer Durchhang einstellt, der zu kompensieren ist.

10

Werkzeugschlitten

12

Vertikalführung

14

vertikale Verfahrrichtung

16

Spindelschlitten

18

Werkzeugspindel

20

Aufnahme für Aggregat

22

Werkzeugaufnahme

24

Stirnplatte

26

Horizontalbewegung Spindelschlitten

28

Horizontalbewegung Werkzeugspindel

42

Symmetrielinie

44

Führungsöffnung im Werkzeugschlitten

46

Biegelinie

48

Stirnseite Spindelschlitten

50

maximaler Verfahrweg Spindelschlitten

51

maximaler Verfahrweg Werkzeugspindel

52

Hohlraum Werkzeugschlitten

54

erstes Hydrostatiklager

56

erste Druckmitteltasche

58

zweite Druckmitteltasche

60

zweites Hydrostatiklager

62

dritte Druckmitteltasche

64

vierte Druckmitteltasche

66

erster Antrieb

68

erste Pumpe

70

zweite Pumpe

72

zweiter Antrieb

74

dritte Pumpe

76

vierte Pumpe

78

Leitung erste Pumpe erste Tasche

80

Leitung zweite Pumpe dritte Tasche

82

Leitung dritte Pumpe zweite Tasche

84

Leitung vierte Pumpe vierte Tasche

90

Aggregat

Claims (12)

1. Werkzeugschlitten (10) für ein Bearbeitungszentrum zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, der einen ausfahrbaren Spindelschlitten (16) mit in diesem aufgenommener Werkzeugspindel (18) umfasst und entlang einer Vertikalführung (12) verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugschlitten (10) ein erstes Hydrostatiklager (54) und ein zweites Hydrostatiklager (60) umfasst, die in ihrer Spaltweite zur Vertikalführung (12) veränderliche Druckmitteltaschen (56, 58; 62, 64) umfassen.
2. Werkzeugschlitten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugschlitten (10) parallel zur Vertikalführung (12) geführt ist.
3. Werkzeugschlitten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils diagonal einander gegenüberliegende Druckmitteltaschen (56, 62; 58, 64) der Hydrostatiklager (54, 60) druckbeaufschlagt oder druckentlastet werden.
4. Werkzeugschlitten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugschlitten (10) einen ersten Antrieb (66) für Hydraulikpumpen (68, 70) und einen zweiten Antrieb (72) für weitere Hydraulikpumpen (74, 76) umfasst.
5. Werkzeugschlitten gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die über den ersten Antrieb (66) angetriebenen Hydraulikpumpen (68, 70) jeweils eine erste Druckmitteltasche (56) des ersten Hydrostatiklagers (54) und eine dritte Druckmitteltasche (62) des zweiten Hydrostatiklagers (60) druckbeaufschlagen.
6. Werkzeugschlitten gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckmitteltasche (56) des ersten Hydrostatiklagers (54) und die dritte Druckmitteltasche (62) des zweiten Hydrostatiklagers (60) bei Druckbeaufschlagung den Werkzeugschlitten (10) entgegen des Uhrzeigersinns verschwenken.
7. Werkzeugschlitten gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die über den zweiten Antrieb (72) angetriebenen Hydraulikpumpen (74, 76) jeweils eine zweite Druckmitteltasche (58) des ersten Hydrostatiklagers (54) und eine vierte Druckmitteltasche (64) des zweiten Hydrostatiklagers (60) druckbeaufschlagen.
8. Werkzeugschlitten gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckmitteltasche (58) des ersten Hydrostatiklagers (54) und die vierte Druckmitteltasche (64) des zweiten Hydrostatiklagers (60) bei Druckbeaufschlagung den Werkzeugschlitten (10) im Uhrzeigersinn verschwenken.
9. Werkzeugschlitten gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpen (68, 72; 74, 76) abhängig von horizontalen Verfahrwegen (50, 51) des Spindelschlittens (16) und/oder der Werkzeugspindel (18) angetrieben werden.
10. Werkzeugschlitten gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpen (68, 72; 74, 76) abhängig vom Vorhandensein eines Aggregates (90) am Spindelschlitten (16) angetrieben werden.
11. Werkzeugschlitten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hydrostatiklager (54) und das zweite Hydrostatiklager (60) im Werkzeugschlitten (10) beidseits eines Hohlraums (52) derart angeordnet sind, dass das erste Hydrostatiklager (54) und das zweite Hydrostatiklager (60) in den Randbereichen des Werkzeugschlittens (10) zur Erzeugung eines maximalen Schwenkweges liegen.
12. Werkzeugschlitten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Druckmitteltaschen (56, 58; 62, 64) eine Hydraulikpumpe (68, 70, 74, 76) mit eigenem Antrieb zugeordnet ist.