DE102015014970A1

DE102015014970A1 - Werkzeugmaschine zur Simultanbearbeitung

Info

Publication number: DE102015014970A1
Application number: DE102015014970.9A
Authority: DE
Inventors: Norbert Hessbrüggen
Original assignee: EMAG Holding GmbH
Current assignee: EMAG Holding GmbH
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2017-05-24

Abstract

Werkzeugmaschine zur Bearbeitung drehangetriebener Werkstücke (24) mit einem Maschinengestell (1) mit einer senkrechten Vorderwand (3) und zwei rechtwinklig dazu angeordneten Seitenwänden (2, 2'), mit zwei Werkzeugträgern (9, 9') mit Werkzeugen, wobei die Werkzeugträger (9, 9') relativ zum Maschinengestell (1) auf Vertikalschlitten (4, 4') an vertikalen Führungen (5) (Z-Achse) an den Seitenwänden (2, 2') bewegbar sind und außerdem in horizontaler Richtung (X-Achse) parallel zur Vorderwand (3) verfahrbar sind, wobei der Eingriff der Werkzeuge an den Werkstücken (24) ausschließlich vor der Vorderwand (3) erfolgt wobei zur Aufnahme der Werkstücke (24) zwei Drehtische (15, 15') vorgesehen sind und wobei diese auf einem Schwenktisch (14) aus einer Arbeitsposition (16) in eine Ladeposition (17) schwenkbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur Simultanbearbeitung. Aus der DE 10 2012 012 331 A1 ist eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung wellenförmiger Werkstücke mit einem säulenartigen Maschinengestell und einer an der Vorderseite angeordneten Werkstückhaltevorrichtung bekannt. An den beiden Seitenwänden des Maschinengestells sind Kreuzschlitten in vertikaler Richtung verfahrbar angeordnet. Die Kreuzschlitten weisen Horizontalführungen für Werkzeugträger auf, welche parallel zur Vorderseite des Maschinengestells verlaufen. Zum Einspannen der Werkstücke sind ein Setzstock oder eine Spindel mit Gegenspindel vorgesehen. Das Be- und Entladen erfolgt über Greifer, die an den Werkzeugträgern angebracht sind.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bei gattungsgemäßem Werkzeugmaschinen die Zeit für den Werkstückwechsel zu verkürzen. Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung sind als Werkstückhalter zwei Drehtische vorgesehen, die auf einem Schwenktisch aus einer Arbeitsposition in eine Ladeposition schwenkbar sind. Das Be- und Entladen erfolgt Hauptzeit parallel. Da für die Drehung des Schwenktisches um 180° eine verhältnismäßig kleine Zeitspanne benötigt wird, ergeben sich besonders kurze Span zu Span Zeiten.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
1 zeigt die schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine zum Schleifen in der Seitenansicht. Das Maschinengestell 1 ist als Säule mit quadratischem Querschnitt ausgeführt und weist eine vertikale Vorderwand 3 und zwei dazu rechtwinklig angeordnete ebenfalls vertikale Seitenwände 2, 2' auf. An beiden Seitenwänden 2, 2' sind Vertikalschlitten 4, 4' auf vertikalen Führungen 5 in Z-Richtung verfahrbar. Sie werden von Motoren 6 über Kugelrollspindeln 7 angetrieben. An den Vertikalschlitten 4, 4' sind an der Vorderseite – parallel zur Vorderwand 3 – horizontale Führungen 8, an welchen Werkzeugträger 9, 9' in X-Richtung beweglich geführt sind. Am Werkzeugträger 9 ist eine Schleifspindel 10 mit einer Schleifscheibe 11 zum Innenschleifen angeordnet. Die in 1 verdeckte Schleifspindel 10' ist mit einer Schleifscheibe 11' zum Außenschleifen bestückt. Im unteren Teil der Werkzeugmaschine befindet sich ein Schwenktisch 14 mit zwei Drehtischen 15, 15'. Durch eine Drehung des Schwenktisches 14 um 180° gelangen die Drehtische 15, 15' aus einer Ladeposition 17 in eine Arbeitsposition 16 und umgekehrt. Als Antrieb für die Drehbewegung ist ein Ringmotor mit Stator 19 und Rotor 20 eingebaut. Der Ringmotor ist als Synchronmotor mit einer elektrischen Wicklung 21 am Stator 19 und vielen Permanentmagneten am Rotor 20 ausgeführt. Der Stator 15 ist über eine Konsole 22 direkt starr mit der Vorderwand 3 des Maschinengestells 1 verbunden. Die besonders kurze Verbindung wirkt sich günstig auf den Kraftfluss und die Maschinensteifigkeit aus. Die beiden Drehtische 15, 15' werden ebenfalls von Ringmotoren in Rotation versetzt. Auf Grund der großen Durchmesser können die Ringmotoren verhältnismäßig hohe Drehmomente ausüben. In der Mitte zwischen den beiden Drehtischen 15, 15' ist eine Trennwand 18 angeordnet. Zum Abstützen länglicher Werkstücke ist ein Reitstock 12 zwischen den beiden Schleifspindeln 10, 10' an der Vorderwand 3 vorgesehen. Er ist auf Schienen 13 vertikal verfahrbar, um die Drehtische 15, 15' selbsttätig beladen zu können.
2 zeigt die Schleifmaschine nach 1 in der Draufsicht. Zur besseren Übersicht wurde der Reitstock 12 weggelassen. An den beiden Seitenwänden 2, 2' sind die Vertikalschlitten 4, 4' angeordnet. Sie tragen an der Vorderseite – parallel zur Vorderwand 3 – horizontale Führungen 8 für die Werkzeugträger 9, 9'. Die Führung für den Werkzeugträger 9 ist über die Maschinenmitte hinaus verlängert, damit die Schleifscheibe 11 zum Innenschleifen bis zur Rotationsachse der in der Arbeitsposition 16 befindlichen Drehtische 15, bzw. 15' bewegt werden kann. Vorteilhaft können beide Schleifscheiben 11, 11' gleichzeitig zum Werkstück zugestellt werden, so dass sich ihre Radialkräfte sich gegenseitig aufheben.
3 zeigt eine Werkzeugmaschine mit zwei Frässpindeln 23, 23' in der Draufsicht. Diese sind in den drei Hauptachsen X, Y, Z des Maschinenkoordinatensystems verfahrbar. Wie bei der Schleifmaschine nach 2 sind an den Seitenwänden 2, 2' des Maschinengestells 1 für die Vertikalschlitten 4, 4' Vertikalführungen 5 in Richtung der Z-Achse vorgesehen. Die Vertikalschlitten tragen ihrerseits horizontale Führungsschienen 25. Darauf sind die Horizontalschlitten 26, 26' in Richtung der Y-Achse beweglich. Schließlich sind die Frässpindeln 23, 23' an den Horizontalschlitten 26, 26' entlang von horizontalen Führungen 8 in Richtung der X-Achse verfahrbar. Vorteilhaft können mit dieser Anordnung beispielsweise die Fenster von Kugelkäfigen für Gleichlaufgelenke für die Automobilindustrie bearbeitet werden. Da zwei Fenster gleichzeitig bearbeitet werden können, lässt sich die Bearbeitungszeit erheblich verkürzen.
Die Werkzeugmaschine nach 4 ist ähnlich aufgebaut wie die nach 3. Anstelle der Frässpindeln sind jedoch zwei Werkzeugrevolver 28, 28' vorgesehen. Diese sind mit feststehenden Werkzeugen 27 und angetriebenen Werkzeugen 27' bestückt. Sie sind ebenfalls in den drei Hauptachsen X, Y, Z des Maschinenkoordinatensystems verfahrbar und können um eine vertikale Schwenkachse 29 geschwenkt werden.
Bezugszeichenliste

1: Maschinengestell
2: Seitenwand
2': Seitenwand
3: Vorderwand
4: Vertikalschlitten
4': Vertikalschlitten
5: vertikale Führung
6: Motor
7: Kugelrollspindel
8: horizontale Führung
9: Werkzeugträger
9': Werkzeugträger
10: Schleifspindel
10': Schleifspindel
11: Schleifscheibe
11': Schleifscheibe
12: Reitstock
13: Schienen
14: Schwenktisch
15: Drehtisch
15': Drehtisch
16: Arbeitsposition
17: Ladeposition
18: Trennwand
19: Stator
20: Rotor
21: Wicklung
22: Konsole
23: Frässpindel
23': Frässpindel
24: Werkstück
25: Führungsschiene
26: Horizontalschlitten
26': Horizontalschlitten
27: feststehendes Werkzeug
27': angetriebenes Werkzeug
28: Werkzeugrevolver
28': Werkzeugrevolver
29: Schwenkachse

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

DE 102012012331 A1 [0001]

Claims

Werkzeugmaschine zur Bearbeitung drehangetriebener Werkstücke (24) mit einem Maschinengestell (1) mit einer senkrechten Vorderwand (3) und zwei rechtwinklig dazu angeordneten Seitenwänden (2, 2'), mit zwei Werkzeugträgern (9, 9') mit Werkzeugen, wobei die Werkzeugträger (9, 9') relativ zum Maschinengestell (1) auf Vertikalschlitten (4, 4') an vertikalen Führungen (5) (Z-Achse) an den Seitenwänden (2, 2') bewegbar sind und außerdem in horizontaler Richtung (X-Achse) parallel zur Vorderwand (3) verfahrbar sind, wobei der Eingriff der Werkzeuge an den Werkstücken (24) ausschließlich vor der Vorderwand (3) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der Werkstücke (24) zwei Drehtische (15, 15') vorgesehen sind und dass diese auf einem Schwenktisch (14) aus einer Arbeitsposition (16) in eine Ladeposition (17) schwenkbar sind.
Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenktisch (14) in einer Konsole (22) drehbar gelagert ist und dass die Konsole (22) direkt auf kurzem Weg mit der Vorderwand (3) verbunden ist.
Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 1 oder 2 mit Horizontalschlitten (26, 26'), dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontalschlitten (26, 26') an den Vertikalschlitten (4, 4') auf Führungsschienen (25) in horizontaler Richtung (X-Achse) beweglich geführt sind.
Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 3, mit zwei auf den Horizontalschlitten (26, 26') in Richtung der X-Achse beweglich geführten Frässpindeln (23, 23'), dadurch gekennzeichnet, dass zwei die Frässpindeln (23, 23') auf einander gegenüberliegenden Seiten zum Werkstück (24) zustellbar sind.
Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 3, mit zwei auf den Horizontalschlitten (26, 26') in Richtung der X-Achse beweglich geführten Werkzeugrevolvern (28, 28'), dadurch gekennzeichnet, dass feststehende Werkzeuge (27) und/oder angetriebene Werkzeuge (27') auf den Werkzeugrevolvern (28, 28') auf einander gegenüberliegenden Seiten zum Werkstück (24) zustellbar sind.