DE102010015651A1 - Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zur Bearbeitung von eine Längsachse (29) aufweisenden schlanken Werkstücken (26) wird mit einer Werkzeugmaschine (10) durchgeführt, die eine Hauptspindel (15) zur Aufnahme eines Werkzeuges (16) für die Bearbeitung des Werkstückes (26) und zumindest zwei Werkstückhalter (24, 25) zum Halten des Werkstückes (26) während der Bearbeitung aufweist. Bei dem Verfahren wird das Werkstück (26) in die beiden Werkstückhalter (24, 25) eingespannt und dann mit in die Hauptspindel (14) eingespannten Werkzeugen (16) bearbeitet, wobei das Werkstück (26) dabei ggf. mehrfach um seine Längsachse (29) gedreht wird. Beide Werkstückhalter (24, 25) weisen zur Aufnahme des Werkstückes (26) je ein um die Längsachse (29) drehangetriebenes Spannfutter (31, 32) auf, wobei die Spannfutter (31, 32) synchron um die Längsachse (29) drehangetrieben werden, um das Werkstück (26) um seine Längsachse (29) zu drehen (1).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von eine Längsachse aufweisenden schlanken Werkstücken mit einer Werkzeugmaschine, die eine Hauptspindel zur Aufnahme eines Werkzeuges für die Bearbeitung des Werkstückes und zumindest zwei Werkstückhalter zum Halten des Werkstückes während der Bearbeitung aufweist, mit den Schritten:
    • a) Einspannen des Werkstückes in die beiden Werkstückhalter, und
    • b) Bearbeiten des eingespannten Werkstückes mit in die Hauptspindel eingespannten Werkzeugen, wobei das Werkstück dabei ggf. mehrfach um seine Längsachse gedreht wird.
  • Eine Werkzeugmaschine, auf der dieses Verfahren durchgeführt werden kann, ist beispielsweise aus der EP 1 260 307 A2 bekannt.
  • Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden unter ”schlanken Werkstücken” solche Werkstücke verstanden, deren Erstreckung in Richtung der Längsachse deutlich größer, vorzugsweise mindestens fünfmal größer ist als deren Abmaße quer zu der Längsrichtung. Zu diesen schlanken Werkstücken zählen beispielsweise Turbinenschaufeln, die eine Länge bis 3,00 m oder mehr aufweisen können.
  • Derartige Werkstücke werden als einzeln vorliegende Rohlinge oder ”von der Stange” bearbeitet, was bedeutet, dass den Werkzeugmaschinen Werkstückstangen zugeführt werden, von denen dann die Werkstücke abgetrennt und bearbeitet werden. Diese Bearbeitung erfolgt im Stand der Technik häufig dergestalt, dass ein Teil der Bearbeitung stattfindet, solange das jeweilige Werkstück noch mit der Werkstückstange verbunden ist, während der restliche Teil der Bearbeitung erfolgt, nachdem das Werkstück von der Werkstückstange getrennt wurde.
  • Um die insoweit beschriebene Bearbeitung von Werkstücken ”von der Werkstückstange” zu vereinfachen, beschreibt die eingangs erwähnte EP 1 260 307 A2 eine Werkzeugmaschine, bei der auf dem Maschinenbett zwei Werkstückhalter vorgesehen sind, die koaxial zueinander ausgerichtet sind. Der eine Werkstückhalter dient gleichzeitig als Stangehalter, in ihn wird die Werkstückstange bereitgehalten aber auch zunächst teilweise bearbeitet.
  • Der eigentliche Werkstückhalter ist um eine zu der Längsachse des Werkstückes senkrechte Achse dreh- oder verschwenkbar angeordnet. Er übernimmt das teilbearbeitete Werkstück, solange es noch mit der Werkstückstange verbunden ist. Danach wird das Werkstück von der Werkstückstange abgetrennt und dann an auch an der zweiten Stirnseite bearbeitet, die bis dato mit der Werkstückstange verbunden war.
  • Es ist dabei bekannt, die Werkstücke jeweils an ihren beiden Enden in je einen Werkstückhalter einzuspannen, um gerade längere Werkstücke an zwei Punkten zu halten, so dass sie stabil eingespannt sind.
  • Um das Werkstück an allen seinen Längsseiten bearbeiten zu können, wird es während der Bearbeitung über einen der beiden Werkstückhalter um seine Längsachse gedreht, wobei in dem anderen Werkstückhalter ein Gegenlager vorgesehen ist, das sich beim Drehen des Werkstückes mit dreht.
  • Bei dem bekannten Verfahren hat es sich jetzt als nachteilig erwiesen, dass insbesondere schlanke Werkstücke dazu neigen, sich in sich zu verdrehen, was an dem einseitigen Antrieb und den Bearbeitungskräften, insbesondere weiter entfernt vom Antrieb, oder auch den Reibmomenten im nicht angetriebenen Gegenlager liegt. Solche schlanken Werkstücke lassen sich somit häufig nicht mit hinreichender Genauigkeit bearbeiten.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass bei einfachem Ablauf der Bearbeitung auch schlanke Werkstücke mit hoher Genauigkeit und großer Bearbeitungsgeschwindigkeit bearbeitet werden können.
  • Bei dem eingangs genannten Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass beide Werkstückhalter zur Aufnahme des Werkstückes je ein um die Längsachse drehangetriebenes Spannfutter aufweisen, wobei beide Spannfutter in Schritt b) synchron um die Längsachse drehangetrieben werden, um das Werkstück um seine Längsachse zu drehen.
  • Auf diese Weise können sich lange Werkstücke während des Drehens um ihre Längsachse nicht in sich verwinden oder verdrehen, da sie an ihren beiden Unterstützungspunkten aktiv und definiert gedreht werden.
  • Die Erfinder sind also nicht den auf den ersten Blick zweckmäßig erscheinenden Weg gegangen, schlanke Werkstücke noch an einer dritten oder ggf. vierten Stelle zu unterstützen bzw. zu lagern. Sie haben vielmehr erkannt, dass es wider Erwarten vorteilhaft ist, schlanke/weiche Werkstücke an beiden Enden aktiv zu drehen, ohne dass diese „kinematische Überbestimmung” zu Problemen bei der Steuerung und/oder Bearbeitung führt.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Werkstückhalter mit einem „drehangetriebenen Spannfutter” ein Werkstückhalter verstanden, der eine drehbar gelagerte Spannvorrichtung für Werkstücke aufweist, die um ihre Drehachse aktiv angetrieben ist, so dass sie ein eingespanntes Werkstück um deren Längsachse in verschiedene Drehwinkel positionieren und dort während der Bearbeitung halten kann. Ein bekanntes Beispiel hierfür sind sogenannte Rundtische, die als weitere Maschinenachse eine Drehachse oder Rundachse bereitstellen.
  • Bei dem neuen Verfahren ergibt sich nach Erkenntnis der Erfinder aber ggf. das neue Problem, dass insbesondere schlanke Werkstücke in sich verdreht werden. Dies resultieret aus dem gleichzeitigen Einspannen des Werkstückes in zwei angetriebene Spannfutter, da nicht sicher gestellt ist, dass die an den gegenüberliegenden Enden des Werkstückes befindlichen Spannflächen, an denen die Spannfutter das Werkstück erfassen, immer parallel zueinander ausgerichtet sind. Dies gilt insbesondere dann, wenn an einem rohen Werkstück gespannt wird, das keine vorbearbeiteten Spannflächen aufweist.
  • Dieses Problem tritt insbesondere bei gegossenen oder geschmiedeten Rohteilen, wie z. B. Turbinenschaufeln auf, die auch vor der Bearbeitung schon schlank und weich sind, was auch an deren Länge von bis zu 3,00 m liegt. Wenn mit dem neuen Verfahren derartige Schaufeln bearbeitet werden, wird von torsionsweichen Rohlingen ausgegangen, die in sich ungenau sind.
  • Wenn ein derartiger torsionsweicher Rohling jetzt zwischen zwei Werkstückhaltern mit parallel ausgerichteten Spannflächen eingespannt wird, selbst aber keine parallelen Spannflächen aufweist, wird er sich aufgrund seiner relativ geringen Steifigkeit im Verhältnis zu den Werkstückhaltern in sich verwinden. Dabei passt sich der Rohling infolge des Spannvorganges durch Torsion an die Lage der werkstückhalterseitigen Spannflächen an und behält diesen Zustand während der während der Bearbeitung stets synchronen Bewegung der beiden Werkstückhalter bei. Das Bearbeitungsergebnis ist geometrisch einwandfrei, solange das Werkstück zwischen den Werkstückhaltern vorgespannt bleibt. Wird es jedoch durch Öffnen der Spannfutter oder durch Heraustrennen aus dem Rohling entspannt, verändert sich die geometrische Form, sodass sie nicht dem gewünschten Arbeitsergebnis entspricht.
  • Man kann dieses Problem jetzt dadurch zu lösen versuchen, dass die Spannflächen an dem Rohling vor dem Einspannen vorbearbeitet werden. Aber auch dabei muss sichergestellt werden, dass die vorbearbeiteten Spannflächen zueinander parallel ausgerichtet sind, was zeitaufwändig und nicht immer mit der erforderlichen Genauigkeit möglich ist.
  • Aber auch diese Maßnahme ist unter Umständen nicht ausreichend, denn wenn beide Spannfutter oder Rundtische angetrieben werden, kann es nach Erkenntnis der Erfinder dennoch vorkommen, dass sich das Werkstück nach dem Bearbeiten und darauf folgendem Ausspannen oder Abtrennen in sich verdreht.
  • Die Erfinder haben dieses Problem jetzt dadurch gelöst, dass in Schritt a) im Zusammenhang mit dem Einspannen der Werkstückes in die beiden Werkstückhalter eines der beiden Spannfutter frei um die Längsachse drehbar geschaltet wird, so dass sich das bereits in beide Spannfutter eingespannte Werkstück zwischen den beiden Werkstückhaltern in sich verdrehungsfrei ausrichten kann.
  • Eine Ursache für das nachträgliche Verdrehen von fertig bearbeiteten schlanken Werkstücken liegt nämlich darin, dass die zueinander ausgerichteten und synchron angetriebenen Spannfutter das Werkstück bei dessen Einspannen in sich verdrehen.
  • Mit anderen Worten, wenn die Rundtische parallel zueinander das Werkstück eingespannt haben, Wird das Werkstück zunächst in sich verdreht. Nach dem kurzfristigen Freigeben eines der beiden Rundtische von der Maschinesteuerung wird das Werkstück jetzt zwischen ihnen spannungsfrei gehalten.
  • Nach dem Einspannen des Werkstückes an beiden Rundtischen wird also einer der beiden Rundtische sozusagen aus der Regelung genommen, so dass sich das durch das Einspannen ggf. verdrehte Werkstück entspannen kann. Danach wird der Rundtisch wieder in die Regelung genommen.
  • Bei einem über einen Servomotor mit Drehwinkelgeber angetriebenen Spannfutter kann diese Freigabe dadurch erfolgen, dass der Servomotor nicht mehr mit Strom beaufschlagt wird, so dass er seine Winkelstellung nicht mehr aktiv beibehalten kann. Es ist auch möglich, die regelungstechnische Kopplung zwischen Drehwinkelgeber und Servomotor kurzfristig aufzuheben.
  • Entscheidend ist, dass die Erfinder jetzt einen Verfahrensschritt einsetzen, bei dem sich eines der beiden Spannfutter vorübergehend undefiniert verdrehen kann, was bisher als äußerst unerwünscht galt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass sich hierdurch keine Genauigkeits- oder Steuerungsprobleme ergeben, denn das frei gegebene Spannfutter kann wieder in die aktive Steuerung einbezogen werden, wenn es „zur Ruhe” gekommen ist. Danach lässt es sich wieder synchron mit dem anderen Spannfutter ansteuern und drehen.
  • Auf das Maß des Winkelversatzes zwischen den beiden Spannfuttern kommt es dabei nicht an. Auch muss die absolute Winkelposition des frei gegebenen Spannfutters nach dem Entspannen des Werkstückes nicht bekannt sein, beide Spannfutter müssen danach nur mit den gleichen relativen Drehwegen angesteuert werden und dabei den Winkelversatz beibehalten, der sich durch das vorübergehende Freigeben eines der beiden Spannfutter infolge der Entspannung des Rohlings zwischen den Spannfuttern eingestellt hat.
  • Dabei ist es bevorzugt, wenn das Werkstück an seinen Enden in die Werkstückhalter eingespannt wird, wobei die beiden Werkstückhalter vorzugsweise in Richtung der Längsachse relativ zueinander verfahrbar sind.
  • Hier ist von Vorteil, dass vor jedem Bearbeitungsvorgang in die beiden Werkstückhalter ein unbearbeitetes Werkstück, also ein Rohling eingelegt werden kann, wobei die Rohlinge in der Qualität der Spannflächen an ihren Enden voneinander abweichen können. Dies wird durch das neue Verfahren aufgefangen. Wenn die beiden Werkstückhalter relativ zueinander verfahrbar sind, können auch Werkstücke unterschiedlicher Längen bearbeitet werden.
  • Andererseits ist es bevorzugt, wenn die Werkstücke in Schritt a) von einer Werkstückstange abgetrennt werden, die in einem Stangenhalter bereit gehalten wird.
  • Die Werkzeugmaschine kann somit auch dazu eingerichtet sein, die Werkstücke von einer Werkstückstange zu bearbeiten, wozu dann ein Stangenhalter zum Halten von Werkstückstangen vorgesehen ist, von denen die Werkstücke abgetrennt und bearbeitet werden.
  • Dabei ist es bevorzugt, wenn das Werkstück an zumindest einem seiner Enden mit einer Referenzfläche versehen wird, an der es in den betreffenden Werkstückhalter eingespannt wird.
  • Dies ist besonders einfach zu realisieren, wenn ein Profil von einer Werkstückstange bearbeitet wird, denn dann kann an der jeweiligen Stirnseite eine Referenzfläche angearbeitet werden, die dann in eines der Spannfutter eingespannt wird. Das andere Spannfutter wird dann im obigen Sinne kurzfristig freigegeben, um die Werkstückstange spannungsfrei einspannen und bearbeiten zu können.
  • Allgemein ist es bevorzugt, wenn das Werkstück vor dem Einspannen in die beiden Werkstückhalter von inneren Spannungen befreit wird.
  • Dies kann z. B. durch spannungsfreies Glühen erfolgen. Das Werkstück selbst weist dann keine inneren Spannungen auf, sondern ist ggf. zunächst lediglich in sich verdreht, was daran liegt, dass die Spannflächen für die Spannfutter nicht exakt parallel zueinander verlaufen und i. d. R. auch nicht so nachbearbeitet werden können, dass ein langes Werkstück verdrehungsfrei eingespannt werden kann.
  • Schließlich ist es bevorzugt, wenn in Schritt a) ein sich zwischen den beiden Spannfuttern einstellender Drehwinkelversatz ermittelt und gespeichert wird, der bei dem synchronen Antreiben der beiden Spannfutter berücksichtigt wird.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass während des Verdrehens des frei gegebenen Spannfutters die Winkelveränderung erfasst und gespeichert werden kann. Hierzu kann z. B. der sowieso in dem Rundtisch vorgesehene Drehgeber verwendet werden.
  • Der sich durch das Entspannen des Werkstückes ergebende Versatz zwischen den beiden Spannfuttern wird also gespeichert und beim Bearbeiten berücksichtigt. Dies bedeutet im einfachsten Falle, dass den Steuerbefehlen für das zuvor freigegebene Spannfutter der Versatz hinzuaddiert wird.
  • Allgemein ist es noch bevorzugt, wenn die Hauptspindel während der Bearbeitung relativ zu den Werkstückhaltern in drei zueinander orthogonalen Maschinenachsen verfahren wird, wobei weiter vorzugsweise die Hauptspindel während der Bearbeitung relativ zu den Werkstückhaltern zumindest um eine Schwenkachse verschwenkt wird.
  • Das neue Verfahren kann demnach auf einer Fahrständermaschine durchgeführt werden, bei der die Hauptspindel in einem Spindelkopf gelagert ist, der in den drei orthogonalen Maschinenachsen x, y und z gegenüber einem Werkstücktisch verfahren werden kann, auf dem die Werkstückhalter angeordnet sind.
  • In Abweichung von diesem Maschinenkonzept können aber auch eine oder mehrere Maschinenachsen in dem Werkstücktisch verlegt werden, wobei statt einer vertikal ausgerichteten Hauptspindel auch eine horizontal verlaufende Hauptspindel verwendet werden kann.
  • Um auch die Stirnseiten der Werkstücke sowie schräge Flächen bearbeiten zu können, kann die Hauptspindel in einem Schwenkkopf gelagert sein, wobei auch ein schwenkbarer Werkstücktisch verwendet werden kann.
  • Entscheidend ist bei dem neuen Verfahren, dass zwei angetriebene Rundtische verwendet werden, und dass vorzugsweise nach dem Einspannen des Werkstückes in beide Rundtische einer dieser Rundtische von der Steuerung freigegeben wird, so dass er sich unter der Rückstellkraft des eingespannten Werkstückes solange und so weit drehen kann, bis sich das Werkstück entspannt zwischen den beiden Rundtischen erstreckt. Dann wird der freigegebene Rundtisch wieder bestromt, so dass er nur noch aktiv über die Maschinensteuerung gedreht werden kann.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Vorderansicht eine Werkzeugmaschine, auf der das neue Verfahren durchgeführt wird; und
  • 2 verschiedene Verfahrensschritte bei der Bearbeitung eines Werkstückes.
  • In 1 ist mit 10 schematisch eine Werkzeugmaschine bezeichnet, die in Vorderansicht dargestellt ist.
  • Die Werkzeugmaschine 10 umfasst ein lediglich schematisch angedeutetes Maschinengestell 11, an dem in an sich bekannter Weise alle anderen Komponenten der Werkzeugmaschine 10 entweder starr oder beweglich angeordnet sind.
  • Zu diesen Komponenten zählt ein Ständer 12, an dem ein Spindelkopf 14 gelagert ist, der eine Hauptspindel 15 trägt, in die in an sich bekannter Weise ein Werkzeug 16 eingespannt ist.
  • Ferner ist ein Werkzeugmagazin 17 vorgesehen, das lediglich schematisch angedeutet ist. Das Werkzeugmagazin 17 trägt in an sich bekannter Weise weitere Werkzeuge, die gegen das Werkzeug 16 ausgewechselt werden, um verschiedene Bearbeitungen vornehmen zu können.
  • Der Spindelkopf 14 ist in Längsrichtung 18 des Werkzeuges 16, also in Richtung der z-Achse 19 verfahrbar an dem Ständer 12 gelagert. Der Ständer 12 selbst ist in Richtung der y-Achse 21, die bei der Darstellung der 1 in die Zeichnung hineinführt, sowie in Richtung der x-Achse 22 verfahrbar.
  • Auf diese Weise ist die Hauptspindel 15 in den drei zueinander orthogonalen Maschinenachsen x, y und z zu einem Werkstücktisch 23 verfahrbar, auf dem zwei Werkstückhalter 24, 25 koaxial zueinander angeordnet sind.
  • In die Werkstückhalter 24, 25 ist ein langes Werkstück 26 eingespannt, das mit seinen beiden stirnseitigen Enden 27, 28 nach links bzw. rechts über die Werkstückhalter 24, 25 vorsteht.
  • Das Werkstück 26 weist eine Längsachse 29 auf, um die es drehangetrieben in den beiden Werkstückhaltern 24, 25 gelagert ist, die als Rundtische ausgebildet sind. Die Werkstückhalter 24, 25 weisen dementsprechend jeweils ein Spannfutter 31 bzw. 32 auf. Beide Spannfutter 31, 32 sind drehangetrieben und spannen in an sich bekannter Weise die Enden 27, 28 des Werkstückes 26 ein.
  • Jedes Spannfutter 31, 32 ist also mit einem eigene Antrieb versehen, der das Spannfutter 31, 32 und somit das Werkstück 26 um die Längsachse 29 verdrehen kann, was durch einen Doppelpfeil 33 angedeutet ist.
  • In 1 ist links neben dem Werkstücktisch 23 ein Stangenhalter 34 maschinenfest angeordnet. Dem Stangenhalter 34 wird von links eine Werkstückstange 35 zugeführt, von der in noch zu beschreibender Weise Werkstücke 26 bearbeitet werden sollen. Zur Aufnahme der Werkstückstange 35 ist der Stangenhalter 34 mit einem an sich bekannten und nicht weiter dargestellten Spannfutter ausgerüstet.
  • Der Stangenhalter 34 kann zum Beladen mit der Werkstückstange 35 schwenkbar ausgelegt sein, in seiner in 1 gezeigten Grundstellung befindet er sich jedoch während der Bearbeitung der Werkstückstange 35.
  • Die Werkstückstange 35 kann in den Werkstückhalter 24 hineingeschoben und eingespannt wird, um dann ihr vorderes Ende 36 zu bearbeiten. Dazu ist der Stangenhalter 34 koaxial zu den Werkstückhaltern 24, 25 angeordnet.
  • Um ein Werkstück in verschiedenen Winkellagen bearbeiten zu können, ist bei der Werkzeugmaschine 10 der Spindelkopf 14 schwenkbar gelagert, was durch eine Schwenkachse 37 angedeutet ist. Die Verschwenkbarkeit des Spindelkopfes 14 ist durch einen Doppelpfeil 38 angedeutet.
  • Wie das Werkstück 26 von der Werkstückstange 35 abgetrennt und so in die beiden Werkstückhalter 24, 25 eingespannt wird, wie in 1 gezeigt, wird jetzt anhand der 2 erläutert.
  • In 2 oben ist die Werkstückstange 35 soweit durch den Stangenhalter 34 hindurch geschoben, dass sie mit ihrem vorderen Ende, das das vordere Ende 28 des Werkstückes 26 werden wird, auch durch den Werkstückhalter 24 hindurch geschoben und dort eingespannt wurde.
  • An dieses vordere Ende 28 werden jetzt mit dem Werkzeug 16 Referenzflächen 39 angearbeitet, an denen das vordere Ende 28 in den Werkstückhalter 25 eingespannt wird. Hierzu wird die Werkstückstange in 2 weiter nach rechts geschoben, wie es in der Mitte von 2 gezeigt ist. Die Werkstückstange 35 wird jetzt in beide Werkstückhalter 24, 25 eingespannt.
  • Zwischen dem Stangehalter 34 und dem Werkstückhalter 24 wird die Werkstückstange 35 dann in geeigneter Weise mit einer Säge oder einem in die Hauptspindel 14 eingespannten Werkzeug 16 durchtrennt, so dass sich das zu bearbeitende Werkstück 26 bildet, das sich zwischen den beiden Werkstückhaltern 24, 25 erstreckt und an seinen Enden 27, 28 dort eingespannt ist. Diese Situation ist in 2 unten gezeigt, wo die Werkstückstange 35 nach links zurückgezogen wurde.
  • Da das Ende 27 nicht mit einer Referenzfläche versehen wurde, kann es sein, dass sich das Werkstück 26 beim Einspannen seiner beiden Enden 27, 28 in sich um die Längsachse 29 verdreht hat.
  • Als nächstes wird daher der Werkstückhalter 24 jetzt von der in 1 bei 41 angedeuteten Maschinensteuerung so angesteuert, dass sich das Spannfutter 31 frei gegenüber dem Werkstückhalter 24 verdrehen kann, ohne dabei das eingespannte Ende 27 des Werkstückes 26 freizugeben. Auf diese Weise wird das Spannfutter 31 so gegenüber dem Werkstückhalter 24 und auch gegenüber dem Werkstückhalter 25 um einen bei 42 angedeuteten Drehwinkelversatz verdreht, dass das Werkstück 26 sich entspannen kann. Der Drehwinkelersatz 42 wird in der Maschinensteuerung gespeichert.
  • Danach wird das Spannfutter 31 wieder in die Regelung genommen, also wieder an den Werkstückhalter 24 angekoppelt. Durch synchrones Verdrehen beider Spannfutter 31, 32 während der Bearbeitung können jetzt auch lange Werkstücke 26 zu schlanken Werkstücken verarbeitet werden, die in sich verdrehungsfrei sind.
  • Dabei wird der Drehwinkelversatz 42 zu den Steuerkoordinaten der Maschinensteuerung 41 für den Werkstückhalter 24 hinzuaddiert.
  • Es ist natürlich auch möglich, in die Werkstückhalter 24, 24 unmittelbar einen Werkstück-Rohling einzuspannen, der zwei Enden 27, 28 aufweist, an die ggf. Referenzflächen angearbeitet sind, wobei dies nicht erforderlich ist.
  • Damit Rohlinge unterschiedlicher Länge bearbeitet werden können, sind die beiden Werkstückhalter 24, 25 relativ zueinander in Längsrichtung 29 verfahrbar, was in 1 durch einen Doppelpfeil 43 über dem Werkstückhalter 25 angedeutet ist.
  • Auch zu Beginn der Bearbeitung solcher Rohlinge werden diese an ihren beiden Enden 27, 28 in die Werkstückhalter 24, 25 eingespannt, woraufhin dann einer der beiden Werkstückhalter 24, 25 vorübergehend aus der Regelung genommen wird, so dass sich der beim Einspannen ggf. in sich verdrehte Rohling entspannen kann.
  • Danach wird der Werkstückhalter wieder in die Regelung genommen und der Rohling zu einem schlanken Werkstück verarbeitet.
  • Während dieser Bearbeitung wird das Werkstück 26 um die Längsachse 29 gedreht, so dass es an allen Längsseiten bearbeitet werden kann. Um schräge Flächen und/oder die Stirnseiten der Enden 27, 28 anzuarbeiten, kann ferner der Spindelkopf 14 um die Schwenkachse 37 geschwenkt werden.
  • Durch synchrones Verdrehen beider Spannfutter 31, 32 wird dabei dafür gesorgt, dass der Rohling in sich verdrehungs- und verwindungsfrei bleibt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1260307 A2 [0002, 0005]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Bearbeitung von eine Längsachse (29) aufweisenden schlanken Werkstücken (26) mit einer Werkzeugmaschine (10), die eine Hauptspindel (15) zur Aufnahme eines Werkzeuges (16) für die Bearbeitung des Werkstückes (26) und zumindest zwei Werkstückhalter (24, 25) zum Halten des Werkstückes (26) während der Bearbeitung aufweist, mit den Schritten: a) Einspannen des Werkstückes (26) in die beiden Werkstückhalter (24, 25), und b) Bearbeiten des eingespannten Werkstückes (26) mit in die Hauptspindel (14) eingespannten Werkzeugen (16), wobei das Werkstück (26) dabei ggf. mehrfach um seine Längsachse (29) gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, dass beide Werkstückhalter (24, 25) zur Aufnahme des Werkstückes (26) je ein um die Längsachse (29) drehangetriebenes Spannfutter (31, 32) aufweisen, und beide Spannfutter (31, 32) in Schritt b) synchron um die Längsachse (29) drehangetrieben werden, um das Werkstück (26) um seine Längsachse (29) zu drehen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) im Zusammenhang mit dem Einspannen der Werkstückes (26) in die beiden Werkstückhalter (24, 25) eines der beiden Spannfutter (31, 32) frei um die Längsachse (29) drehbar geschaltet wird, so dass sich das bereits in beide Spannfutter (31, 32) eingespannte Werkstück (26) zwischen den beiden Werkstückhaltern (24, 25) in sich verdrehungsfrei ausrichten kann.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (26) an seinen Enden (27, 28) in die Werkstückhalter (24, 25) eingespannt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkstückhalter (24, 25) in Richtung der Längsachse (29) relativ zueinander verfahrbar sind.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke (26) in Schritt a) von einer Werkstückstange (35) abgetrennt werden, die in einem Stangenhalter (34) bereit gehalten wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (26) an zumindest einem seiner Enden (27, 28) mit einer Referenzfläche (39) versehen wird, an der es in den betreffenden Werkstückhalter (25) eingespannt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (26) vor dem Einspannen in die beiden Werkstückhalter (24, 25) von inneren Spannungen befreit wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) ein sich zwischen den beiden Spannfuttern (24, 25) einstellender Drehwinkelversatz (42) ermittelt und gespeichert wird, der bei dem synchronen Antreiben der beiden Spannfutter (31, 32) berücksichtigt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptspindel (15) während der Bearbeitung relativ zu den Werkstückhaltern (24, 25) in drei zueinander orthogonalen Maschinenachsen (x, y, z) verfahren wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptspindel (15) während der Bearbeitung relativ zu den Werkstückhaltern (24, 25) zumindest um eine Schwenkachse (37) verschwenkt wird.
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