DE102015003709B3 - Mehrspindlige Werkzeugmaschine zum Simultanbohren - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft Werkzeugmaschine (1) zum simultanen Bohren umfassend ein Maschinengestell (2), einen Werkstückhalter (7) mit einer Rotationsachse (9) und mindestens drei Bohrspindeln, wobei die Rotationsachse (9) relativ zum Maschinengestell (2) innerhalb einer Ebene (A) in horizontaler und vertikaler Richtung verfahrbar angeordnet ist und wobei eine erste Bohrspindel (23) und eine zweite Bohrspindel (24) innerhalb einer Ebene (B) gesteuert verfahrbar sind, wobei eine dritte Bohrspindel (25) in einer Richtung parallel zur Ebene (A) gesteuert verfahrbar ist und wobei die Ebenen (A) und (B) orthogonal zueinander angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mehrspindlige Werkzeugmaschine zum simultanen Bohren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Mit derartigen Werkzeugmaschinen können auch in komplexen Bohrbildern mehrere Bohrungen gleichzeitig gebohrt werden, z. B. Bohrungen in Bremsscheiben auf unterschiedlichen Durchmessern mit wechselnden Winkelabständen.
  • Aus der DE 202 00 544 U1 ist ein Mehrspindelkopf mit einer Antriebsspindel und in ihrem Abstand verstellbaren Bohrspindeln bekannt. Die Bohrspindeln werden von der Antriebsspindel über einen Zahnriemen angetrieben. Der Zahnriemen ist über Umlenkrollen so geführt, dass der Abstand der Bohrspindeln verändert werden kann ohne dabei die Riemenspannung zu beeinträchtigen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine mehrspindlige Werkzeugmaschine zur Simultanbohrbearbeitung komplexer Bohrbilder aufzuzeigen. Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind drei Bohrspindeln in zwei zueinander orthogonalen Ebenen relativ zueinander verfahrbar angeordnet.
  • Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • 1 zeigt eine Werkzeugmaschine 1 in schematischer Darstellung mit drei Bohrspindeln
  • 2 zeigt ausschnittsweise die Anordnung der Bohrspindeln in der Draufsicht
  • 1 zeigt eine Werkzeugmaschine 1 in schematischer Darstellung. Das Maschinengestell 2 ist als Säule mit quadratischem Querschnitt und vertikalen Wänden ausgeführt. An der Vorderwand 6 sind vertikale Z-Führungen 4 für einen Vertikalschlitten 3 angeordnet. Der numerisch gesteuerte Antrieb für die Bewegungen in Z-Richtung erfolgt über den Motor 15 und die Kugelrollspindel 16. Der Vertikalschlitten 3 erstreckt sich mit den X-Führungen 5 seitlich über den Arbeitsraum 14 hinaus. Somit kann der Werkstückhalter 7 vom Motor 15' über die Kugelrollspindel 16' am Vertikalschlitten 3 entlang der X-Führungen 5 aus dem Arbeitsraum 14 heraus in eine Aufnahme- und Ablageposition 12, 13 oberhalb einer Transporteinrichtung 11 bewegt werden. Der Werkstückhalter 7 rotiert um die Rotationsachsachse 9. An seiner Unterseite ist ein Spannfutter 10 zum Greifen und Spannen von Werkstücken 8 vorgesehen. Damit werden Werkstücke 8 in der Aufnahmeposition 12 ergriffen, im Arbeitsraum 14 bearbeitet und in der Ablageposition 13 wieder abgelegt. In der 1 ragt vom Maschinengestell 2 her eine Konsole 22 aus der Zeichenebene heraus.
  • Daran sind eine erste Borspindel 23 und eine zweite Bohrspindel 24 horizontal verfahrbar angeordnet. Die Bohrspindeln 23, 24 sind in dieser Ansicht hintereinander angeordnet so dass die vordere die hintere verdeckt. Eine dritte Bohrspindel 25 ist an der Vorderwand 6 ebenfalls in horizontaler Richtung verfahrbar.
  • Der Arbeitsraum 17 wird auf beiden Seiten von Schutzwänden 18 abgeschirmt, die zusammen mit dem Vertikalschlitten 3 in vertikaler Richtung verfahrbar sind. Damit der Werkstückhalter 7 aus dem Arbeitsraum 14 heraus in die Aufnahme- oder Ablageposition 12, 13 bewegt werden kann, ist in der Schutzwand 18 eine Schiebetür 19 vorgesehen. Diese ist aus einer Geschlossenstellung in eine Offenstellung bewegbar. Die beiden Schutzwände 18, 18' reichen bis zu einer Späneauffangwanne 20 hinunter und leiten die anfallenden Späne direkt in diese hinein.
  • 2 zeigt die Anordnung der Bohrspindeln 23, 24 und 25 von oben gesehen. Angetrieben vom Motor 26 und der Gewindespindel 27 ist die dritte Bohrspindel 25 an der Vorderwand 6 des Maschinengestells 2 auf Führungsschienen 21 beweglich. Die Spindelachse 29 bewegt sich dabei innerhalb einer gedachten Ebene „A”. Die erste Bohrspindel 23 und zweite Bohrspindel 24 sind spiegelsymmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten der Ebene „A” angeordnet. Sie sind auf Führungsschienen 21' an der Konsole 22 verfahrbar und werden beide zusammen vom Motor 26' über eine Rechts-Linksgewindespindel 28 bewegt. Ihre Spindelachsen 29 bewegen sich dabei innerhalb einer gedachten Ebene „B”. Vorteilhaft sind die Ebenen „A” und „B” orthogonal zueinander angeordnet. Ein Bearbeitungszyklus beginnt mit der Aufnahme eines Werkstücks 8 durch den Werkstückhalter 7 in der Aufnahmeposition 12 und anschließendem Bewegen in den Arbeitsraum 17. Dabei wird die Rotationsachse 9 in der innerhalb der Ebene „A” bewegt. Vorteilhaft ist die Rotationsachse 9 als gesteuerte C-Achse ausgeführt, so dass die Werkstücke 8 in vorbestimmten Winkelpositionen positionierbar sind. Nach dem Positionieren der Bohrspindeln wird das Werkstück 8 durch Verfahren des Werkstückhalters 7 entlang der Z-Führung 4 zugestellt. Auf diese Weise können Bohrungen in komplexen Bohrbildern hergestellt werden.
  • Abschließend fährt der Werkstückhalter 7 wieder aus dem Arbeitsraum 17 heraus und legt das Werkstück 8 in der Ablageposition 13 ab. Da für die erste und zweite Bohrspindel 23, 24 nur ein Antrieb vorgesehen ist, kommt die Werkzeugmaschine insgesamt mit nur 5 gesteuerten Achsen aus.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Werkzeugmaschine
    2
    Maschinengestell
    3
    Vertikalschlitten
    4
    Z-Führung
    5
    X-Führung
    6
    Vorderwand
    7
    Werkstückhalter
    8
    Werkstück
    9
    Rotationsachse
    10
    Spannfutter
    11
    Transporteinrichtung
    12
    Aufnahmeposition
    13
    Ablageposition
    14
    Arbeitsraum
    15 15'
    Motor
    16 16'
    Kugelrollspindel
    17
    Arbeitsposition
    18
    Schutzwand
    19
    Schiebetür
    20
    Späneauffangwanne
    21 21'
    Führungsschienen
    22
    Konsole
    23
    Erste Bohrspindel
    24
    Zweite Bohrspindel
    25
    Dritte Bohrspindel
    26 26'
    Motor
    27
    Gewindespindel
    28
    Rechts-Linksgewindespindel
    29
    Spindelachse

Claims (6)

  1. Werkzeugmaschine (1) zum simultanen Bohren umfassend ein Maschinengestell (2), einen Werkstückhalter (7) mit einer Rotationsachse (9) und mindestens drei Bohrspindeln, wobei die Rotationsachse (9) relativ zum Maschinengestell (2) innerhalb einer Ebene (A) in horizontaler und vertikaler Richtung verfahrbar angeordnet ist und wobei eine erste Bohrspindel (23) und eine zweite Bohrspindel (24) innerhalb einer Ebene (B) gesteuert verfahrbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Bohrspindel (25) in einer Richtung parallel zur Ebene (A) gesteuert verfahrbar ist und dass die Ebenen (A) und (B) orthogonal zueinander angeordnet sind.
  2. Werkzeugmaschine (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bohrspindel (23) und die zweite Bohrspindel (24) symmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten der Ebene (A) angeordnet und linear in entgegengesetzten Richtungen gesteuert verfahrbar sind.
  3. Werkzeugmaschine (1) nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für den Antrieb der ersten Bohrspindel (23) und der zweiten Bohrspindel (24) ein gemeinsamer Antriebsmotor (26') mit einer Rechts-Linksgewindespindel (28) vorgesehen ist.
  4. Werkzeugmaschine (1) nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Bohrspindel (25) innerhalb der Ebene (A) verfahrbar ist.
  5. Werkzeugmaschine (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 4 wobei der Werkzeughalter (7) als Werkstückspindel mit einem Spannfutter (10) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfutter (10) hängend am Werkstückhalter (7) angeordnet ist und zum selbsttätigen Aufnehmen, Spannen, Antreiben und Ablegen von Werkstücken (8) dient.
  6. Werkzeugmaschine (1) nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (7) zwischen einer Aufnahme-Ablageposition (12, 13) und einer Arbeitsposition (17) hin und her verfahrbar ist.
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