DE102016010748A1

DE102016010748A1 - Double spindle hobbing machine

Info

Publication number: DE102016010748A1
Application number: DE102016010748.0A
Authority: DE
Inventors: Norbert Hessbrüggen; Armin Eberhardt; Rüdiger Wilken
Original assignee: EMAG Holding GmbH
Current assignee: EMAG Holding GmbH
Priority date: 2016-09-06
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2018-03-08

Abstract

Wälzfräsmaschine mit einem Maschinengestell (1) mit einer Vorderwand (2), mit Seitenwänden (3, 4), mit zwei Werkstückspindeln (5, 6), mit einem Werkzeugträger (7) mit rotatorisch antreibbaren Werkzeugen (8, 9), wobei die Werkstückspindeln (5, 6) und die Werkzeuge (8, 9) relativ zueinander entlang zweier zueinander orthogonaler Achsen (X, Z) linear beweglich geführt und miteinander in Bearbeitungseingriff bringbar sind und wobei die Werkzeuge (8, 9) im Werkzeugträger (7) um eine Schwenkachse (10) drehbar gelagert sind, wobei die Werkzeuge (8, 9) als Wälzfräser ausgebildet sind, wobei jeder der Werkstückspindeln (5, 6) ein Wälzfräser zugeordnet ist und wobei zwei Werkstücke (11) in den Werkstückspindeln (5, 6) gleichzeitig mit den Wälzfräsern (8, 9) bearbeitbar sind.Hobbing machine with a machine frame (1) with a front wall (2), with side walls (3, 4), with two workpiece spindles (5, 6), with a tool carrier (7) with rotationally drivable tools (8, 9), wherein the workpiece spindles (5, 6) and the tools (8, 9) relative to each other along two mutually orthogonal axes (X, Z) are guided linearly movable and engageable with each other in machining engagement and wherein the tools (8, 9) in the tool carrier (7) around a Swivel axis (10) are rotatably mounted, wherein the tools (8, 9) are designed as hobs, each of the workpiece spindles (5, 6) is associated with a hob and wherein two workpieces (11) in the workpiece spindles (5, 6) simultaneously with the hobs (8, 9) are machinable.

Description

Die Erfindung betrifft eine doppelspindlige Wälzfräsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Aus der DE 10 2011 082 831 B3 ist eine Werkzeugmaschine zur Herstellung von Verzahnungen an Werkstücken mit zwei Werkstückspindeln bekannt. Diese sind in einem Drehhalter aufgenommen und können mit einer Schwenkbewegung um eine vertikale Achse aus einer Arbeitsposition in eine Ladeposition und umgekehrt geschwenkt werden. Bei derartigen Wälzfräsmaschinen findet die Beladung zwar parallel zur Hauptzeit statt doch ein Nachteil besteht darin, dass sich immer nur eine der beiden Werkstückspindeln in der Arbeitsposition befindet und dass die andere Werkstückspindel nach erfolgter Beladung erst dann in die Arbeitsposition wechseln kann, wenn die Bearbeitung dort beendet ist.The invention relates to a Doppelspindlige Wälzfräsmaschine according to the preamble of claim 1. From the DE 10 2011 082 831 B3 is a machine tool for the production of teeth on workpieces with two workpiece spindles known. These are accommodated in a rotary holder and can be pivoted with a pivoting movement about a vertical axis from a working position to a loading position and vice versa. In such Wälzfräsmaschinen the load is indeed parallel to the main time but a disadvantage is that only one of the two workpiece spindles is in the working position and that the other workpiece spindle after loading can only switch to the working position when the processing stopped there is.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer zweispindligen Wälzfräsmaschine den Ausstoß bearbeiteter Werkstücke zu erhöhen. Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Wälzfräsmaschine nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.It is the object of the present invention to increase the output of machined workpieces in a two-spindle hobbing machine. This object is achieved with a hobbing machine according to claim 1. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung sind zwei Werkstückspindeln jeweils auf einem Horizontalschlitten gemeinsam zwischen einer Lade- und einer Arbeitsposition hin und her verfahrbar angeordnet. Jeder der beiden Werkstückspindeln ist ein Wälzfräswerkzeug zugeordnet. Obwohl die Zeit für das Be- und Entladen direkt in die Zykluszeit eingeht, wird ein erhöhter Ausstoß erreicht, weil jeweils zwei Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden.According to an advantageous aspect of the invention, two workpiece spindles are arranged so as to be movable back and forth between a loading position and a working position, in each case on a horizontal slide. Each of the two workpiece spindles is assigned a hobbing tool. Although the time for loading and unloading goes directly into the cycle time, an increased output is achieved because two workpieces are processed simultaneously.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to exemplary embodiments. Show it:

1 zeigt eine Wälzfräsmaschine in schematischer Darstellung von vorne gesehen 1 shows a hobbing machine in a schematic representation seen from the front

2 zeigt die Wälzfräsmaschine nach 1 in der Seitenansicht 2 shows the hobbing machine 1 in the side view

3 4 und 5 zeigen die Wälzfräsmaschine mit alternativen Werkzeugträgern 3 4 and 5 show the hobbing machine with alternative tool carriers

1 zeigt die Wälzfräsmaschine in schematischer Darstellung in der Frontansicht. Diese weist ein säulenförmiges Maschinengestell 1 auf, das im oberen Teil mit einer seitlichen Verbreiterung 18 versehen ist. An einer Vorderwand 2 des Maschinengestells 1 sind bis in diese Verbreiterung 18 hinein horizontale Führungsschienen 19 für Horizontalschlitten 12, 12' angeordnet. Die Horizontalschlitten 12, 12' werden von Motoren 20 über Kugelrollspindeln 21 in Richtung der X-Achse bewegt. An den Horizontalschlitten 12, 12' sind Vertikalführungen 22 für die Werkstückspindeln 5, 6 vorgesehen. Der Antrieb in Richtung der Z-Achse erfolgt über Motoren 20', 20'' und Kugelrollspindeln 21', 21''. Im unteren Teil des Maschinengestells 1 ist ein Werkzeugträger 7 dargestellt. Dieser umfasst zwei seitliche Tragarme 23, 23' worin eine Wippe 24 um eine Schwenkachse 10 drehbar gelagert ist. Auf der Wippe 24 sind zwei Werkzeuge 8, 9 angeordnet, die als Wälzfräser ausgeführt sind und von Fräsmotoren 25, 25' angetrieben werden. Um die Werkzeuge 8, 9 bei schräg verzahnten Werkstücken 11 dem Neigungswinkel entsprechend einzustellen, kann die Wippe mit einem Schwenkmotor 27 geneigt werden. Die Tragarme 23, 23' sind an den Seitenwänden 3, 4 des Maschinengestells auf Horizontalführungen 26, 26' angeordnet. Sie können zur Durchführung von Shiftbewegungen in Richtung der Y-Achse, senkrecht zur Vorderwand 2, bewegt werden. Die Shiftbewegung erfolgt durch Interpolation, wobei die Wippe 24 in Y- und die Werkstückspindeln 5, 6 in Z-Richtung bewegt werden. Seitlich unterhalb der Verbreiterung 18 ist eine Transporteinrichtung 15 mit einer Ladeposition 16 vorgesehen. Die beiden Werkstückspindeln 5, 6 sind auf dem Horizontalschlitten 12 gemeinsam von einer Arbeitsposition 17 zur Ladeposition 16 verfahrbar. Sie arbeiten nach Pick-Up-Prinzip, das heißt sie nehmen in der Ladeposition 16 Werkstücke 11 paarweise auf, führen sie der Bearbeitung in der Arbeitsposition 17 zu und legen sie nach erfolgter Bearbeitung wieder in der Ladeposition 16 ab. 1 shows the hobbing machine in a schematic representation in the front view. This has a columnar machine frame 1 in the upper part with a lateral broadening 18 is provided. On a front wall 2 of the machine frame 1 are into this broadening 18 into horizontal guide rails 19 for horizontal slides 12 . 12 ' arranged. The horizontal slide 12 . 12 ' be from engines 20 about ballscrew spindles 21 moved in the direction of the X-axis. At the horizontal slide 12 . 12 ' are vertical guides 22 for the workpiece spindles 5 . 6 intended. The drive in the direction of the Z-axis via motors 20 ' . 20 '' and ball screws 21 ' . 21 '' , In the lower part of the machine frame 1 is a tool carrier 7 shown. This includes two lateral support arms 23 . 23 ' wherein a seesaw 24 around a pivot axis 10 is rotatably mounted. On the seesaw 24 are two tools 8th . 9 arranged, which are designed as hobs and milling motors 25 . 25 ' are driven. To the tools 8th . 9 with helical workpieces 11 Adjust the tilt angle accordingly, the rocker with a swing motor 27 be inclined. The support arms 23 . 23 ' are on the sidewalls 3 . 4 of the machine frame on horizontal guides 26 . 26 ' arranged. You can perform shift movements in the direction of the Y-axis, perpendicular to the front wall 2 to be moved. The shift movement is done by interpolation, with the rocker 24 in Y and the workpiece spindles 5 . 6 be moved in the Z direction. Laterally below the broadening 18 is a transport device 15 with a loading position 16 intended. The two workpiece spindles 5 . 6 are on the horizontal slide 12 together from a working position 17 to the loading position 16 traversable. They work according to the pick-up principle, meaning they take on the loading position 16 workpieces 11 in pairs, they perform the machining in the working position 17 and put it back in the loading position after processing 16 from.

2 zeigt die Wälzfräsmaschine in der Seitenansicht. Im Maschinengestell 1 ist eine Aussparung 28 vorgesehen, in welche die Fräsmotoren 25, 25' hineinragen. Auf diese Weise können die Werkstückspindeln 5, 6 und die Wippe 24 in geringem Abstand zur Vorderwand 2 angeordnet werden. Dieses erhöht die Maschinensteifigkeit. Das Werkzeug 9 ist dem Neigungswinkel des schräg verzahnten Werkstückes 11 entsprechend gegenüber der Werkstückachse geneigt. Die Horizontalschlitten 12, 12' sind angetrieben von den Motoren 20 entlang der Führungsschienen 19 am Maschinengestell 1 verfahrbar. An der Vorderseite der Horizontalschlitten 12, 12' sind Vertikalführungen 22 für die Werkstückspindeln 5, 6 vorgesehen. Letztere werden von den Motoren 20', 20'' über die Kugelrollspindeln 21', 21'' in Richtung der Z-Achse bewegt. 2 shows the hobbing machine in the side view. In the machine frame 1 is a recess 28 provided, in which the milling motors 25 . 25 ' protrude. In this way, the workpiece spindles can 5 . 6 and the seesaw 24 at a short distance to the front wall 2 to be ordered. This increases the machine rigidity. The tool 9 is the angle of inclination of the helical workpiece 11 accordingly inclined relative to the workpiece axis. The horizontal slide 12 . 12 ' are powered by the engines 20 along the guide rails 19 on the machine frame 1 traversable. At the front of the horizontal slide 12 . 12 ' are vertical guides 22 for the workpiece spindles 5 . 6 intended. The latter are from the engines 20 ' . 20 '' over the ball screw spindles 21 ' . 21 '' moved in the direction of the Z axis.

Die Wälzfräsmaschine nach 3 entspricht weitgehend der Ausführung und der Beschreibung nach 1. Ein Unterschied besteht lediglich in der Realisierung der Shiftbewegung. Hierzu sind auf der Wippe 24 Führungen 13 angeordnet, auf denen die Werkzeuge 8, 9 zusammen mit den Fräsmotoren 25, 25' über einen nicht dargestellten Shiftantrieb bewegt werden. Die Tragarme 23, 23' sind – anders als bei der Maschine nach 1 starr an den Seitenwänden 3, 4 am Maschinengestell 1 angeordnet.The hobbing machine after 3 corresponds largely to the execution and the description after 1 , A difference exists only in the realization of the shift movement. These are on the see-saw 24 guides 13 arranged on which the tools 8th . 9 together with the milling motors 25 . 25 ' be moved over a shift drive, not shown. The support arms 23 . 23 ' are - unlike the machine after 1 rigid on the side walls 3 . 4 on the machine frame 1 arranged.

Die 4 zeigt eine weitere Ausführung die ebenfalls weitgehend der 1 entspricht. Die beiden Werkzeuge 8, 9 sind jedoch nicht mehr auf einem gemeinsamen sondern auf getrennten Werkzeugträgern 7', 7'' angeordnet, welche in den Tragarmen 23, 23' drehbar gelagert sind und von den Schwenkmotoren 27, 27' positioniert werden. The 4 shows a further embodiment which also largely the 1 equivalent. The two tools 8th . 9 However, they are no longer on a common but on separate tool carriers 7 ' . 7 '' arranged, which in the support arms 23 . 23 ' are rotatably mounted and from the swivel motors 27 . 27 ' be positioned.

Bei der Ausführung nach 5 sind die Werkzeuge 8, 9 ebenfalls auf zwei separaten Werkzeugträgern 7', 7'' angeordnet, die in den Tragarmen 23, 23' drehbar gelagert sind.In the execution after 5 are the tools 8th . 9 also on two separate tool carriers 7 ' . 7 '' arranged in the carrying arms 23 . 23 ' are rotatably mounted.

Ferner sind zwei Schwenkmotoren 27, 27' vorgesehen, welche die Werkzeuge 8, 9 bei schräg verzahnten Werkstücken 11 dem Neigungswinkel entsprechend einstellen. Analog zur Ausführung nach 3 sind die Tragarme 23, 23' starr am Maschinengestell 1 angeordnet. Die Shiftbewegung erfolgt über Führungen 13 und einen nicht dargestellten Shiftantrieb.Furthermore, two swivel motors 27 . 27 ' provided the tools 8th . 9 with helical workpieces 11 Adjust the angle of inclination accordingly. Analogous to the execution after 3 are the support arms 23 . 23 ' rigid on the machine frame 1 arranged. The shift movement takes place via guides 13 and a shift drive, not shown.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Maschinengestellmachine frame
22: Vorderwandfront wall
33: SeitenwandSide wall
44: SeitenwandSide wall
55: WerkstückspindelWorkpiece spindle
66: WerkstückspindelWorkpiece spindle
7 7', 7''7 7 ', 7' ': Werkzeugträgertool carrier
88th: WerkzeugTool
99: WerkzeugTool
1010: Schwenkachseswivel axis
1111: Werkstückworkpiece
12 12'12 12 ': Horizontalschlittenhorizontal slide
1313: Führungenguides
1414
1515: Transporteinrichtungtransport means
1616: Ladepositionloading position
1717: Arbeitspositionworking position
1818: Verbreiterungwidening
1919: Führungsschienenguide rails
20 20, 20''20 20, 20 '': Motorengine
21 21', 21''21 21 ', 21' ': KugelrollspindelBallscrew
2222: Vertikalführungenvertical guides
23 23'23 23 ': TragarmBeam
2424: Wippeseesaw
25 25'25 25 ': Fräsmotormilling motor
26 26'26 26 ': Horizontalführunghorizontal guide
27 27'27 27 ': Schwenkmotorswing motor
2828: Aussparungrecess

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011082831 B3 [0001]

Claims

Gear hobbing machine with a machine frame ( 1 ) with a front wall ( 2 ), with side walls ( 3 . 4 ), with two workpiece spindles ( 5 . 6 ), with a tool carrier ( 7 ) with rotationally drivable tools ( 8th . 9 ), wherein the workpiece spindles ( 5 . 6 ) and the tools ( 8th . 9 ) are guided linearly movably relative to one another along two mutually orthogonal axes (X, Z) and can be brought into machining engagement with one another, and wherein the tools ( 8th . 9 ) in the tool carrier ( 7 ) about a pivot axis ( 10 ) are rotatably mounted, characterized in that the tools ( 8th . 9 ) are designed as hobs that each of the workpiece spindles ( 5 . 6 ) a hob is assigned and that two workpieces ( 11 ) in the workpiece spindles ( 5 . 6 ) simultaneously with the hobs ( 8th . 9 ) are editable.

Wälzfräsmaschine according to claim 1, characterized in that the workpiece spindles ( 5 . 6 ) each on a horizontal slide ( 12 . 12 ' ) are arranged, with these on the machine frame ( 1 ) on the front wall ( 2 ) are arranged movable in the horizontal direction and that the workpiece spindles ( 5 . 6 ) on the horizontal slide ( 12 . 12 ' ) are arranged movable in the vertical direction.

Wälzfräsmaschine according to claim 2, characterized in that the hobs on the tool carrier ( 7 ) are stationary and that the tool carrier ( 7 ) on the machine frame ( 1 ) in a direction perpendicular to the front wall ( 2 ) is arranged movable.

Wälzfräsmaschine according to claim 2, characterized in that the tool carrier ( 7 ) on the machine frame ( 1 ) is stationary and that the hobs on the tool carrier ( 7 ) along guides ( 13 ) are movable.

Wälzfräsmaschine according to claim 2, characterized in that each of the hobs on a separate tool carrier ( 7 . 7 '' ) is arranged.

Wälzfräsmaschine according to one of the claims 1 to 5 , with a transport device ( 15 ) for workpieces ( 11 ) with a loading position ( 16 ) and a working position ( 17 ), characterized in that the horizontal slides ( 12 . 12 ' ) with the workpiece spindles ( 5 . 6 ) between the loading position ( 16 ) and the working position ( 17 ) is arranged movable back and forth.

Wälzfräsmaschine according to claim 6, characterized in that the movement axis for the movements between loading position ( 16 ) and working position ( 17 ) as an infeed axis between the workpiece ( 11 ) and tools ( 8th . 9 ) serves.

Wälzfräsmaschine according to claim 7, characterized in that the workpieces ( 11 ) of the workpiece spindles ( 5 . 6 ) according to the pick-up principle in the loading position ( 16 ) in pairs are receivable.

Wälzfräsmaschine according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the tool carrier ( 7 . 15 ) on the side walls ( 3 . 4 ) movable or rigid with the machine frame ( 1 ) are connected.

Wälzfräsmaschine according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the machine frame ( 1 ) is designed as a column and that the column in the upper area a broadening ( 18 ), which laterally over the loading position ( 16 ) extends.