DE102010045151B4

DE102010045151B4 - Doppelspindlige Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102010045151B4
Application number: DE201010045151
Authority: DE
Inventors: Jürgen Möbus; Gerhard Weber
Original assignee: EMAG Holding GmbH
Current assignee: EMAG Holding GmbH
Priority date: 2010-09-11
Filing date: 2010-09-11
Publication date: 2013-06-06
Anticipated expiration: 2030-09-12
Also published as: DE102010045151A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine (1) zur gleichzeitigen, parallelen oder unterschiedlichen Bearbeitung von Werkstücken (6), mit einem Maschinengestell (2) mit horizontalen parallel zur Frontseite der Werkzeugmaschine (1) in Richtung der X-Achse angeordneten Führungen (7), mit zwei Horizontalschlitten (5, 5') und zwei Werkstückspindeln (3, 3'), wobei die Horizontalschlitten (5, 5') an ihrer Unterseite auf ersten Führungsschuhen (8) an den Führungen (7) verfahrbar sind, wobei die Horizontalschlitten (5, 5') zum Bewegen der Werkstückspindeln (3, 3') in vertikaler Richtung (Z-Achse) zweite Führungsschuhe (9) aufweisen, mit mindestens einem den Werkstückspindeln (3, 3') zugeordneten Werkzeugträger (4, 4'), wobei die zweiten Führungsschuhe (9) in genau einer Ebene (E) durch die beiden Rotationsachsen (10, 10') der Werkstückspindeln (3, 3') angeordnet sind und dass die ersten Führungsschuhe (8) auf einer Seite der Ebene (E) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine doppelspindlige Werkzeugmaschine zur gleichzeitigen, parallelen oder unterschiedlichen Bearbeitung von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Patentanpruches 1. Eine derartige Werkzeugmaschine ist aus der EP 0 737 544 B1 bekannt. Bei dieser Maschine sind die beiden Spindelstöcke in zwei Teilschlitten aufgenommen. Die Teilschlitten bilden einen Gesamtschlitten, der auf dem Maschinengestell verfahrbar angeordnet ist. Die Teilschlitten sind gegeneinander durch Stützführungen abgestützt und in X-Richtung relativ zueinander verfahrbar. Sowohl die Spindelstöcke als auch die Teilschlitten sind mit separaten Antrieben versehen und können über die Maschinensteuerung gemeinsam synchron oder auch asynchron bewegt werden. Durch die kompakte Bauweise werden ein besonders kurzer Kraftfluss und damit eine hervorragende Maschinensteifigkeit erreicht. Allerdings wird dieser Vorteil der längs bedienten Maschinen mit erschwerter Zugänglichkeit erkauft. Die DE 10 2005 005 993 A1 betrifft eine Zahnradhonmaschine mit mindestens einer Werkstückspindel mit vertikaler Spindelachse und mit mindestens einem Innenverzahnten Honwerkzeug. Die Werkstückspindel ist oberhalb des Honwerkzeugs angeordnet und mit einem Spannmittel zum Greifen, Spannen, Antreiben und Ablegen von Werkstücken versehen. Bei der mehrspindligen Ausführung sind die vertikalen Führungen in einer Ebene durch die Rotationsachsen der Werkstückspindeln angeordnet. Aus der DE 10 2005 017 523 A1 ist eine quer bediente Vertikaldrehmaschine mit zwei Werkstückspindeln und einem Wender bekannt. Damit ist eine einfache Werkstückweitergabe bzw. Zu- und Abführung möglich. Die Maschine ist für das Bedienpersonal sehr gut zugänglich. Allerdings sind die auskragenden Spindelstöcke nur an der Rückseite geführt. Diese Ausführung verursacht bei Erwärmung unerwünschte Längenausdehnungen mit negativen Auswirkungen auf die Maschinensteifigkeit.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer doppelspindligen Werkzeugmaschine mit hoher statischer und dynamischer Maschinensteifigkeit die Zugänglichkeit zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 1. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung sind an einer querbedienten Werkzeugmaschine die beiden Spindeln in der Spindelebene in Z-Richtung verschiebbar gelagert. Damit wird trotz der rückwärtigen Lagerung der Horizontalschlitten in Folge der kurzen, symmetrischen Kraftwege eine hohe Maschinensteifigkeit erreicht. Zur kompakten Bauweise trägt auch die asymmetrische Anordnung der Horizontalschlitten bei, die einen günstigen minimalen Spindelabstand ermöglicht.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:
1 zeigt die Werkzeugmaschine in der Frontansicht
2 zeigt den Horizontalschlitten in vergrößerter Darstellung in der Seitenansicht
3 zeigt den Horizontalschlitten nach 2 in der Draufsicht
4 zeigt einen Doppelschlitten
1 zeigt eine doppelspindlige, querbediente Werkzeugmaschine. Nicht erfindungswesentliche Details der Werkstückzuführung, der Steuerung und des Gehäuses sind nicht dargestellt. Das Maschinengestell 1 trägt an der Oberseite ein Paar beabstandete Führungen 7. Darauf sind in ersten Führungsschuhen 8 die Horizontalschlitten 5, 5' in Richtung der X-Achse beweglich geführt. Die Horizontalschlitten 5, 5' tragen ihrerseits zweite Führungsschuhe 9, in denen die Werkzeugspindeln 3, 3' in Richtung der Z-Achse beweglich geführt sind. Die einander gegenüberliegenden Seitenwände 14' sind schmaler ausgeführt als die außen liegenden Seitenwände 14. Durch die asymmetrische Anordnung verkürzt sich der Spindelabstand A. Die beiden Förderbänder 18 der Werkstückzuführung 16 sind ebenfalls im Spindelabstand A zueinander angeordnet. Weil der Spindelabstand A doppelt in die Länge der Werkzeugmaschine 1 eingeht, ist seine Minimierung von Vorteil. Die Bearbeitung der Werkstücke 6 erfolgt mit den Werkzeugen der Werkzeugrevolver 4, 4'. Für die Bewegung der beiden Horizontalschlitten 5, 5' in Richtung der X-Achse ist am Maschinengestell 1 eine Kugelrollspindel 11 vorgesehen. Als Antrieb für die vertikalen Bewegungen der Werkstückspindeln 3, 3' sind Antriebsmotore 17 vorgesehen. Die 2 und 3 zeigen die Horizontalschlitten 5, 5' in vergrößerter Darstellung in der Seiten- und Draufsicht. Die Seitenwände 14, 14' der Horizontalschlitten ragen über eine durch die Rotationsachsen 10, 10' gedachte Ebene E hinaus. Sie tragen an ihrer Unterseite die ersten Führungsschuhe 8 und symmetrisch zur Ebene E an ihrer Innenseite die zweiten Führungsschuhe 9. Diese Anordnung ermöglicht eine hohe Maschinensteifigkeit, da die Erwärmung der Spindelstöcke trotz der einseitigen Lagerung keine unerwünschten Längsdehnungen verursacht. Dank der Anordnung der ersten Führungsschuhe 8 auf der linken Seite der Ebene E sind die Spindelstöcke von der Frontseite her frei zugänglich. Die Kugelrollspindel 11 wirkt mit den Muttern 13, 13' zusammen. Die Motore 12, 12' versetzen die Muttern 13, 13 in Rotation und initiieren damit die Bewegung der Horizontalschlitten 5, 5' in X-Richtung. Mit den Motoren 12, 12' und den Antriebsmotoren 17, 17' können sowohl die Werkstückspindeln 3, 3' als auch die Horizontalschlitten 5, 5' über die Maschinensteuerung gemeinsam synchron oder auch asynchron bewegt werden. Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Horizontalschlitten aus Reaktionsharzbeton hergestellt und lediglich an den Funktionsflächen mit Metallteilen versehen. Um Platz zu sparen und den geringst möglichen Spindelabstand A zu verringern, sind die einander gegenüberliegenden Seitenwände 14 vollständig in Metall ausgeführt. Bei einer auf synchrone Bearbeitung eingeschränkten Werkzeugmaschine können die inneren Seitenwände komplett entfallen (4). In diesem Fall wird der Doppelschlitten 15 von einem einzigen Motor 12 in Bewegung versetzt. Im Ausführungsbeispiel ist die Kugelrollspindel 11 drehsteif am Maschinengestell 1 befestigt und die Muttern 13, 13' werden in Rotation versetzt. Ebenso ist die kinematische Umkehrung mit drehsteifen Muttern und angetriebener Kugelrollspindel 11 möglich.
Bezugszeichenliste

1: Werkzeugmaschine
2: Maschinengestell
3, 3': Werkstückspindel
4, 4': Werkzeugträger
5, 5': Horizontalschlitten
6: Werkstück
7: Führung
8: erster Führungsschuh
9: zweiter Führungsschuh
10, 10': Rotationsachse
11: Kugelrollspindel
12, 12': Motor
13, 13': Mutter
14, 14': Seitenwand
15: Doppelschlitten
16: Werkstückzuführung
17: Antriebsmotor
18: Förderband
A: Spindelabstand
E: Ebene

Claims

Werkzeugmaschine (1) zur gleichzeitigen, parallelen oder unterschiedlichen Bearbeitung von Werkstücken (6), mit einem Maschinengestell (2) mit horizontalen parallel zur Frontseite der Werkzeugmaschine (1) in Richtung der X-Achse angeordneten Führungen (7), mit zwei Horizontalschlitten (5, 5') und zwei Werkstückspindeln (3, 3'), wobei die Horizontalschlitten (5, 5') an ihrer Unterseite auf ersten Führungsschuhen (8) an den Führungen (7) verfahrbar sind, wobei die Horizontalschlitten (5, 5') zum Bewegen der Werkstückspindeln (3, 3') in vertikaler Richtung (Z-Achse) zweite Führungsschuhe (9) aufweisen, mit mindestens einem den Werkstückspindeln (3, 3') zugeordneten Werkzeugträger (4, 4'), dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Führungsschuhe (9) in genau einer Ebene (E) durch die beiden Rotationsachsen (10, 10') der Werkstückspindeln (3, 3') angeordnet sind und dass die ersten Führungsschuhe (8) auf einer Seite der Ebene (E) angeordnet sind.
Werkzeugmaschine (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Antrieb der Horizontalschlitten (5, 5') eine Kugelrollspindel (11) vorgesehen ist.
Werkzeugmaschine (1) nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelrollspindel (11) drehsteif am Maschinengestell (2) angeordnet ist und dass die Horizontalschlitten (5, 5') zur Bewegung entlang der Führungen (7) ortsfeste mit Motoren (12) drehantreibbare Muttern (13) aufweisen.
Werkzeugmaschine (1) nach Patentanspruch 2 oder 3, wobei die Horizontalschlitten (5, 5') zwei voneinander beabstandete Seitenwände (14, 14') aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Führungsschuhe (8) an der Unterseite der Seitenwände (14, 14') angeordnet sind und die zweiten Führungen (9) an den Innenseiten.
Werkzeugmaschine (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontalschlitten (5, 5') asymmetrisch aufgebaut und spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.
Werkzeugmaschine (1) nach Patentanspruch 5, wobei die Horizontalschlitten (5, 5') aus Reaktionsharzbeton hergestellt und an den Funktionsflächen mit Metallteilen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die dem jeweils anderen Horizontalschlitten (5, 5') zugewandte Seitenwand (14') vollständig aus Metall hergestellt ist.
Werkzeugmaschine (1) nach Patentanspruch 1 oder 2 zur parallelen Bearbeitung von Werkstücken (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontalschlitten (5, 5') fest miteinander zu einem Doppelschlitten (15) verbindbar sind und zur Bewegung entlang der Führungen (7) genau ein Motor (12) vorgesehen ist.
Werkzeugmaschine (1) nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelschlitten (15) ausschließlich an den äußeren Seitenwänden (14) mit ersten Führungsschuhen (8) geführt ist.