DE102011118170B4

DE102011118170B4 - Flat bed lathe

Info

Publication number: DE102011118170B4
Application number: DE201110118170
Authority: DE
Inventors: Ralf Hiddessen; Yi Liu; Helmut Riechelmann
Original assignee: Wohlenberg Werkzeugmaschinen GmbH
Current assignee: Wohlenberg Werkzeugmaschinen GmbH
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2031-11-11
Also published as: DE102011118170A1

Abstract

Es wird eine Flachbettdrehmaschine beschrieben. Diese besteht aus einem Vier-Bahnen-Maschinenbett, mit einem Spindelstock, einem Reitstock, wenigstens einem Werkzeugschlitten sowie einem Werkzeugmagazin. Das Werkzeugmagazin wiederum besteht aus einem stationären Magazin, das nahe dem Spindelstock auf dessen dem Reitstock abgewandten Seite angeordnet ist, und aus einem verfahrbaren Magazin, das zwischen dem stationären Magazin und dem Werkzeugschlitten auf denselben Bahnen verfahrbar ist, auf denen auch der Werkzeugschlitten verfahrbar ist.A flat bed lathe is described. This consists of a four-lane machine bed, with a headstock, a tailstock, at least one tool slide and a tool magazine. The tool magazine in turn consists of a stationary magazine, which is arranged near the headstock on its side facing away from the tailstock, and a movable magazine which is movable between the stationary magazine and the tool carriage on the same tracks on which the tool carriage is movable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flachbettdrehmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Flachbettdrehmaschinen: haben ein schwingungsfangendes Maschinenbett, meist fest mit dem Fundament verbundenes Maschinengestell mit einem Maschinenbett, auf dem Spindelstock, Werkzeugschlitten und Reitstock waagerecht aufgesetzt sind. Diese Konstruktion hat den Vorteil einer äußerst steifen Bearbeitungsmaschine, mit der auch sehr lange Werkstücke an jeder Stelle präzise und vibrationsfrei bearbeitet werden können.Flat bed lathes: have a vibration-absorbing machine bed, usually fixed to the foundation machine frame with a machine bed on the headstock, tool slide and tailstock are placed horizontally. This construction has the advantage of an extremely rigid machine that can handle very long workpieces accurately and vibration-free at any point.

Bei sehr langen Werkstücken, die mit unterschiedlichen Werkzeugen bearbeitet werden müssen, können sich lange Umrüstzeiten ergeben, wenn die in einem stationären Werkzeugmagazin vorgehaltenen Werkzeuge zur vorgesehenen Einsatzstelle, oder umgekehrt, die nicht mehr benötigten Werkzeuge von der Einsatzstelle zum stationären Werkzeugmagazin mittels des Werkzeugschlittens transportiert werden müssen. Denn auf dem Transportweg befindet sich der Werkzeugschlitten nicht an der Einsatzstelle, so dass während der Transportzeit keine Bearbeitung des Werkstücks erfolgen kann.For very long workpieces that need to be machined with different tools, long changeover times can result if the stored in a stationary tool magazine tools for intended use, or vice versa, the no longer required tools are transported from the site to the stationary tool magazine by means of the tool slide have to. Because on the transport path, the tool carriage is not at the site, so that during the transport time no machining of the workpiece can be done.

Aus der DE 10 2009 009 969 A1 ist eine Werkzeugmaschine mit einem Werkstückschlitten, einem Werkzeugschlitten und zwei Werkzeugmagazinen bekannt. Der Werkzeugschlitten umfasst zwei Bearbeitungseinheiten. Die zwei Werkzeugmagazine dienen zur gleichzeitigen oder unabhängigen Bestückung dieser Bearbeitungseinheiten.From the DE 10 2009 009 969 A1 is a machine tool with a workpiece carriage, a tool carriage and two tool magazines known. The tool carriage comprises two machining units. The two tool magazines serve for the simultaneous or independent assembly of these machining units.

Aus der EP 900 627 A2 und der DE 600 37 400 T2 sind Drehmaschinen mit Werkzeugmagazinen am stirnseitigen Ende der Führungen des Werkzeugschlittens bekannt, die zum Werkzeugwechsel einen Greifer auf einer eigenen Führungsschiene einsetzen.From the EP 900 627 A2 and the DE 600 37 400 T2 are lathes with tool magazines at the front end of the guides of the tool carriage known to use the tool change a gripper on its own guide rail.

Aus der DE 35 29 481 A1 ist eine Maschine zur statischen und rotatorischen Bearbeitung von Werkstücken bekannt, bei der auf einem Maschinenbett eine Führungsschieneneinheit einen Werkzeugschlitten führt, und parallel und unabhängig dazu auf einer zweiten Führungsschieneneinheit einen zweiten Schlitten, der das Werkzeugmagazin und die Werkzeugwechselvorrichtung führt.From the DE 35 29 481 A1 For example, a machine for static and rotary machining of workpieces is known in which a guide rail unit guides a tool carriage on a machine bed, and a second carriage, which guides the tool magazine and the tool changing device, parallel and independently thereto on a second guide rail unit.

Aus der DD 141 484 A1 und der DE 2 140 392 A sind Drehmaschinen bekannt, bei denen die Werkzeugwechselvorrichtung zusammen mit dem Magazin auf dem Bett- bzw. Planschlitten aufgenommen sind.From the DD 141 484 A1 and the DE 2 140 392 A Lathes are known in which the tool changing device are taken together with the magazine on the bed or cross slide.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Flachbettdrehmaschine dahingehend zu verbessern, dass die Umrüstzeiten beim Werkzeugwechsel verringert werden.The invention is based on the object to improve a flat bed lathe to the effect that the changeover times are reduced when changing tools.

Diese Aufgabe wird bei einer Flachbettdrehmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale dieses Anspruchs gelöst.This object is achieved in a flat bed lathe according to the preamble of claim 1 by the features of this claim.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Untersprüchen.Further developments and advantageous embodiments will become apparent from the Untersprüchen.

Bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Flachbettdrehmaschine, bei der ein Werkzeugschlitten auf Bahnen eines Maschinenbettes oder Fundaments verfahrbar ist, so dass er jede Position zwischen dem Spindelstock und dem Reitstock zur Bearbeitung des Werkstücks erreichen kann. Der Werkzeugschlitten trägt Werkzeuge oder Aggregate mit Werkzeugen zur Bearbeitung des zwischen dem Spindelstock und dem Reitstock rotierenden oder stillstehenden Werkstücks. Der Werkzeugschlitten ist jedoch nur in der Lage, gleichzeitig ein Werkzeug oder höchstens eine geringe Anzahl von Werkzeugen für die Bearbeitung des Werkstücks vorzuhalten. Bei umfangreichen Änderungen der Bearbeitung des Werkstücks es ist aber erforderlich, weitere Werkzeuge einzusetzen.The subject of the present invention is a flat bed lathe in which a tool carriage is movable on tracks of a machine bed or foundation so that it can reach any position between the headstock and the tailstock for machining the workpiece. The tool carriage carries tools or assemblies with tools for machining the rotating or stationary between the headstock and the tailstock workpiece. However, the tool carriage is only able to hold a tool or at most a small number of tools for machining the workpiece at the same time. For extensive changes in the machining of the workpiece, however, it is necessary to use other tools.

Bei Bearbeitung von längeren Werkstücken wäre es allerdings zeitaufwändig, wenn der Werkzeugschlitten zur Aufnahme eines neu benötigten Werkzeugs von einer entfernten Bearbeitungsposition bis zum stationären Magazins hin- und zurück fahren müsste.When machining longer workpieces, however, it would be time-consuming if the tool carriage had to travel back and forth from a remote processing position to the stationary magazine for receiving a newly required tool.

Erfindungsgemäß ist daher ein verfahrbares Magazin vorgesehen, das Werkzeuge zwischen dem stationären Magazin und dem Werkzeugschlitten transportiert, entnimmt und zurückgibt, so das der Werkzeugschlitten mit dem aktuellen Bearbeitungswerkzeug an der Einsatz- und Bearbeitungsstelle verbleiben kann und ein Werkzeugwechsel ohne Verzögerung durch den sonst nötigen Transportweg durchgeführt werden kann. Während das verfahrbare Magazin Werkzeuge transportiert, kann nämlich der Werkzeugschlitten ständig in der Bearbeitungsposition bleiben und eine Bearbeitung ermöglichen.According to the invention, therefore, a movable magazine is provided which transports, removes and returns tools between the stationary magazine and the tool carriage, so that the tool carriage can remain with the current machining tool at the application and processing point and a tool change carried out without delay through the otherwise necessary transport can be. While the movable magazine transports tools, namely, the tool carriage can constantly remain in the machining position and allow editing.

Dabei nutzt das verfahrbare Magazin die ohnehin für den Werkzeugschlitten vorhandenen Bahnen des Maschinenbetts. Dabei tritt keine gegenseitige Blockade zwischen dem verfahrbaren Magazin und dem Werkzeugschlitten auf, da das verfahrbare Magazin stets nur zwischen dem stationären Magazin und dem Werkzeugschlitten in seiner aktuellen Position verkehren muss, nicht aber über die aktuelle Position des Werkzeugschlittens hinaus. Die Nutzung der vorhandenen Führungsbahn des Maschinenbettes für den Werkzeugschlitten ist deshalb vorteilhaft, weil eine zusätzliche Führung nicht erforderlich ist und damit zum einen ein Kostenvorteil entsteht. Zum anderen führen zusätzliche Führungen um vorderen Bereich der Maschine zur Einschränkung der Zugänglichkeit der Maschine durch den Bediener.In this case, the movable magazine uses the already existing for the tool slide tracks of the machine bed. In this case, no mutual blockage occurs between the movable magazine and the tool carriage, since the movable magazine always only has to move between the stationary magazine and the tool carriage in its current position, but not beyond the current position of the tool carriage. The use of the existing track of the machine bed for the tool carriage is advantageous because an additional guide is not required and thus on the one hand a cost advantage arises. On the other hand, additional guides around the front of the machine restrict the accessibility of the machine by the operator.

Die Beibehaltung des stationären Magazins ermöglicht es, dieses jederzeit an derselben lokalen Position mit Werkzeugen zu bestücken oder Werkzeuge zu entnehmen, ohne in den Arbeitsbereich der Flachbettdrehmaschine und des verfahrbaren Magazins eingreifen zu müssen.The maintenance of the stationary magazine makes it possible to equip it at any time at the same local position with tools or tools to remove without having to intervene in the workspace of the flat bed lathe and the movable magazine.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:Further features, advantages and details emerge from the following description of an embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:

1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Flachbettdrehmaschine und 1 a side view of a flat bed lathe according to the invention and

2 eine Draufsicht von oben auf eine erfindungsgemäßen Flachbettdrehmaschine. 2 a top view from above of a flat bed lathe according to the invention.

Die in der Zeichnung dargestellte Flachbettdrehmaschine weist ein Maschinenbett 10 mit vier Führungsbahnen 12 auf. Auf den Führungsbahnen 12 sind ein Spindelstock 14, ein Reitstock 16 und ein Werkzeugschlitten 18 waagerecht aufgesetzt. Zwischen dem Spindelstock 14 und dem Reitstock 16 können bei sehr langen Werkstücken bedarfsweise auch Lünetten aufgesetzt werden, die das Werkstück zwischen dem Spindelstock 14 und dem Reitstock 16 unterstützen. Der Reitstock 16 und die optionalen Lünetten sind auf vom Bediener aus betrachtet hinteren Bahnen 20, 22 den Führungsbahnen 12 in Axialrichtung X der Spindel des Spindelstocks 14 verfahrbar. Der Werkzeugschlitten 18 ist auf vom Bediener aus betrachtet vorderen Bahnen 24, 26 der Führungsbahnen 12 in Axialrichtung Z der Spindel des Spindelstocks 14 verfahrbar. Zur Verfahrbarkeit des Werkzeugschlittens 18 in Axialrichtung Z dient ein eigener Antrieb, der in das Maschinenbett 10 eingreift und so eine sich in Axialrichtung erstreckende Gewindewelle vermeidet. Auf dem Werkzeugschlitten 18 sind Werkzeugträger angeordnet, die über weitere Schlitten und eigene Antriebe waagerecht in Querrichtung X zur Axialrichtung Z der Spindel des Spindelstock 14 und senkrecht in Querrichtung X zur Axialrichtung Z der Spindel des Spindelstock 14 verfahrbar sind. Der Werkzeugträger kann stationäre Werkzeuge wie auch Bearbeitungseinheiten mit motorisch betriebenen Werkzeugen aufnehmen.The flat bed lathe shown in the drawing has a machine bed 10 with four guideways 12 on. On the guideways 12 are a headstock 14 , a tailstock 16 and a tool slide 18 placed horizontally. Between the headstock 14 and the tailstock 16 If required, lunettes can also be placed on very long workpieces, holding the workpiece between the headstock 14 and the tailstock 16 support. The tailstock 16 and the optional lunettes are on the operator's rear tracks 20 . 22 the guideways 12 in the axial direction X of the spindle of the headstock 14 traversable. The tool carriage 18 is on operator front tracks 24 . 26 the guideways 12 in the axial direction Z of the spindle of the headstock 14 traversable. For movability of the tool carriage 18 in the axial direction Z is a separate drive, in the machine bed 10 engages and thus avoids an axially extending threaded shaft. On the tool slide 18 tool carriers are arranged, the other carriages and their own drives horizontally in the transverse direction X to the axial direction Z of the spindle of the headstock 14 and perpendicular in the transverse direction X to the axial direction Z of the spindle of the headstock 14 are movable. The tool carrier can accommodate stationary tools as well as machining units with motor-operated tools.

Zur Ver- und Entsorgung des Werkzeugträgers mit bzw. von Werkzeugen ist ein Werkzeugmagazin vorhanden. Dieses Werkzeugmagazin besteht aus einem stationären Magazin 28 und einem verfahrbaren Wechsler 30. Das stationäre Magazin 28 ist nahe dem Spindelstock 14 auf dessen dem Reitstock 16 abgewandten Seite angeordnet. Der verfahrbare Wechsler 30 ist zwischen dem stationären Magazin 28 und dem Werkzeugschlitten 18 angeordnet und auf vom Bediener aus betrachtet vorderen Bahnen 24, 26 der Führungsbahnen 12 verfahrbar. Bei den vorderen Bahnen 24, 26 der Führungsbahnen 12 handelt es sich um dieselben Bahnen, auf denen auch der Werkzeugschlitten 18 verfahrbar ist. Zum Verfahren des verfahrbaren Wechslers 30 dient ebenfalls ein eigener Antrieb, der in das Maschinenbett 10 eingreift und so eine sich in Axialrichtung erstreckende Gewindewelle vermeidet.For supply and disposal of the tool carrier with or from tools a tool magazine is present. This tool magazine consists of a stationary magazine 28 and a movable changer 30 , The stationary magazine 28 is near the headstock 14 on the tailstock 16 arranged on the opposite side. The movable changer 30 is between the stationary magazine 28 and the tool carriage 18 arranged and viewed from the operator front tracks 24 . 26 the guideways 12 traversable. At the front tracks 24 . 26 the guideways 12 these are the same tracks on which the tool slide is also used 18 is movable. For moving the movable changer 30 also serves its own drive, which in the machine bed 10 engages and thus avoids an axially extending threaded shaft.

Im Ausführungsbeispiel umfasst das stationäre Magazin 28 eine Endloskette 32, die um zwei Umlenkräder 34, 36 geführt ist, wobei in jedem Kettenglied 38 ein Werkzeug gelagert sein kann. Durch Verfahren der Endloskette 32 kann jedes Werkzeug an eine einheitliche Übergabestelle 40 befördert werden. Da sich das stationäre Magazin 28 außerhalb des möglichen Werkstückbearbeitungsbereichs der Drehmaschine befindet, kann sowohl während der Bearbeitung als auch im Stillstand eine Änderung der Bestückung durchgeführt werden.In the exemplary embodiment, the stationary magazine comprises 28 an endless chain 32 that around two pulleys 34 . 36 is guided, wherein in each chain link 38 a tool can be stored. By moving the endless chain 32 can move any tool to a single transfer point 40 to get promoted. Because the stationary magazine 28 is outside the possible workpiece machining area of the lathe, a change in the assembly can be performed both during processing and at a standstill.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Flachbettdrehmaschine ist wie folgt:
Im Spindelstock 14 der Flachbettdrehmaschine ist ein Werkstück eingespannt, dass in einer vom eingespannt Ende entfernten Position bearbeitet werden soll. Die Bearbeitung soll mit einem Werkzeug erfolgen, das im Werkzeugträger des Werkzeugschlittens 18 bereit gehalten werden soll.The operation of the flat bed lathe according to the invention is as follows:
In the headstock 14 The flat bed lathe is clamped a workpiece that is to be processed in a position away from the clamped end. The machining should be done with a tool that is in the tool carrier of the tool slide 18 to be kept ready.

Es wird vorausgesetzt, dass dieses Werkzeug und weitere benötigte Werkzeuge im Rahmen der Arbeitsvorbereitung bereits im stationären Magazin 28 bestückt wurden. Damit das aktuell benötigte Werkzeug zum Werkzeugträger des Werkzeugschlittens 18 gelangen kann, fährt der verfahrbare Wechsler 30 zum stationären Magazin 28, wartet gegebenenfalls darauf, dass das benötigte Werkzeug zur Übergabestelle 40 befördert wird, sofern es sich nicht bereits an der Übergabestelle 40 befindet, und entnimmt das benötigte Werkzeug aus dem stationären Magazin 28. Anschließend fährt der verfahrbare Wechsler 30 zum Werkzeugschlitten 18, entnimmt gegebenenfalls das im Werkzeugträger des Werkzeugschlittens 18 befindliche Werkzeug und setzt das benötigte Werkzeug ein. Während mit dem neuen im Werkzeugträger befindlichen Werkzeug die Bearbeitung des Werkstücks aufgenommen oder fortgesetzt werden kann, fährt der verfahrbare Wechsler 30 zum stationären Magazin 28, entsorgt dort das benutzte Werkzeug und entnimmt ein für die spätere weitere Bearbeitung benötigtes Werkzeug. Der verfahrbare Wechsler 30 fährt anschließend vor einem Zeitpunkt, zu dem ein neues Werkzeug benötigt wird, zum Werkzeugschlitten 18 und der Tausch der Werkzeuge wird dann in analoger Weise, wie vorbeschrieben, durchgeführt.It is assumed that this tool and other tools required in the context of work preparation already in stationary magazine 28 were equipped. So the tool currently required to the tool carrier of the tool slide 18 can reach, moves the movable changer 30 to the stationary magazine 28 , if necessary, waits for the required tool to transfer point 40 is transported, unless it is already at the transfer point 40 and removes the required tool from the stationary magazine 28 , Then the movable changer moves 30 to the tool slide 18 , if necessary, removes that in the tool carrier of the tool carriage 18 tool and uses the required tool. While the machining of the workpiece can be started or continued with the new tool located in the tool carrier, the movable changer moves 30 to the stationary magazine 28 , there disposes of the used tool and removes a tool needed for further processing. The movable changer 30 then moves to the tool carriage before a time when a new tool is needed 18 and the exchange of the tools is then carried out in an analogous manner as described above.

Vorzugsweise wird dieser Tausch der Werkzeuge durch eine um eine Hochachse schwenkbare Werkzeugwechselvorrichtung vorgenommen. Diese Ausgestaltung der Werkzeugwechselvorrichtung reduziert die nötige Bewegung zum Einsetzen und Entnehmen von Werkzeugen auf lediglich einen Freiheitsgrad kommt daher mit nur einem Antrieb aus.Preferably, this exchange of tools is performed by a pivotable about a vertical axis tool changing device. This embodiment of the tool changing device reduces the necessary movement for insertion and removal of tools to only one degree of freedom comes with only one drive.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Maschinenbettmachine bed
1212: Führungsbahnenguideways
1414: Spindelstockheadstock
1616: Reitstocktailstock
1818: Werkzeugschlittentool slide
2020: Bahnentraces
2222: Bahnentraces
2424: Bahnentraces
2626: Bahnentraces
2828: stationäres Magazinstationary magazine
3030: verfahrbahrer WechslerTravel Changer
3232: Endlosketteendless chain
3434: Umlenkradguide wheel
3636: Umlenkradguide wheel
3838: Kettengliedlink
4040: ÜbergabestelleTransfer point

Claims

Flat bed lathe consisting of a four-web machine bed with a machine bed ( 10 ) and guideways ( 12 ), with a headstock ( 14 ), a tailstock ( 16 ), at least one tool carriage ( 18 ) and a tool magazine, characterized in that the tool magazine from a stationary magazine ( 28 ), which is close to the headstock ( 14 ) on the tailstock ( 16 ) side facing away, and from a movable changer ( 30 ) between the stationary magazine ( 28 ) and the tool carriage ( 18 ) on the same tracks ( 24 . 26 ) is movable, on which also the tool carriage ( 18 ) is movable.

Flat bed lathe according to claim 1, characterized in that the movable magazine ( 30 ) comprises a pivotable about a vertical axis tool changing device for inserting and removing tools.