DE102016116161A1 - Machine tool and method for finishing machining of workpieces - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine (10) zur finishenden Bearbeitung von Werkstücken, mit einem Maschinengestell (12), mit mindestens einem Finishwerkzeughalter (14) zum Halten mindestens eines Finishwerkzeugs zur finishenden Bearbeitung eines Werkstückabschnitts, mit einem Spindelstock (20) und einem Reitstock zur Aufnahme des Werkstücks und zur Rotation des Werkstücks um eine Rotationsachse (24), mit einem Oszillationsantrieb (25) zur Erzeugung einer zu der Rotationsachse parallelen, oszillierenden Relativbewegung zwischen Finishwerkzeug und Werkstück, wobei der Spindelstock und der Reitstock relativ zu dem Maschinengestell entlang einer quer zu der Rotationsachse verlaufenden Verfahrachse (36) verfahrbar sind, zwischen einer Bearbeitungsposition (B), in welcher ein zwischen Spindelstock und Reitstock aufgenommenes Werkstück finishend bearbeitbar ist, und einer Transferposition, in welcher ein zu finishendes Werkstück zwischen Spindelstock und Reitstock aufnehmbar und ein finishend bearbeitetes Werkstück abgebbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur finishenden Bearbeitung von Werkstücken.The invention relates to a machine tool (10) for finish machining of workpieces, comprising a machine frame (12), with at least one finishing tool holder (14) for holding at least one finishing tool for finish machining of a workpiece section, with a headstock (20) and a tailstock for receiving the workpiece and for rotation of the workpiece about an axis of rotation (24), with an oscillating drive (25) for generating an oscillating relative movement between the finishing tool and workpiece parallel to the axis of rotation, wherein the headstock and the tailstock relative to the machine frame along a transverse to the Between a machining position (B), in which a recorded between the headstock and tailstock workpiece machinable, and a transfer position in which a workpiece to be finished between the headstock and tailstock can be accommodated and a finishend machined workpiece is deliverable. The invention further relates to a method for finishing machining of workpieces.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur finishenden Bearbeitung von Werkstücken, mit einem Maschinengestell, mit mindestens einem Finishwerkzeughalter zum Halten mindestens eines Finishwerkzeugs zur finishenden Bearbeitung eines Werkstückabschnitts, mit einem Spindelstock und einem Reitstock zur Aufnahme des Werkstücks und zur Rotation des Werkstücks um eine Rotationsachse, mit einem Oszillationsantrieb zur Erzeugung einer zu der Rotationsachse parallelen, oszillierenden Relativbewegung zwischen Finishwerkzeug und Werkstück.The invention relates to a machine tool for finish machining workpieces, with a machine frame, with at least one finishing tool holder for holding at least one finishing tool for finishing machining a workpiece section, with a headstock and a tailstock for receiving the workpiece and for rotation of the workpiece about an axis of rotation with an oscillation drive for generating a parallel to the axis of rotation, oscillating relative movement between the finishing tool and the workpiece.

Werkzeugmaschinen der vorstehend genannten Art werden insbesondere zur Bearbeitung von Lagerflächen von Werkstücken in Form von Kurbelwellen oder Nockenwellen verwendet. Hierbei werden die Lagerflächen der Werkstücke mittels eines Finishwerkzeugs (bspw. ein Finishstein oder ein Finishband) bearbeitet, indem das Finishwerkzeug gegen einen Werkstückabschnitt angedrückt wird. Während dieser Bearbeitung rotiert das Werkstück um eine Rotationsachse. Dieser Bewegung wird eine oszillierende, parallel zu der Rotationsachse gerichtete Bewegung überlagert, welche zwischen dem Werkstück und dem Finishwerkzeug stattfindet.Machine tools of the aforementioned type are used in particular for machining bearing surfaces of workpieces in the form of crankshafts or camshafts. In this case, the bearing surfaces of the workpieces are machined by means of a finishing tool (for example a finishing stone or a finishing tape) by pressing the finishing tool against a workpiece section. During this machining, the workpiece rotates about a rotation axis. This movement is superimposed on an oscillating movement directed parallel to the axis of rotation, which takes place between the workpiece and the finishing tool.

Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren können besonders hohe Oberflächenqualitäten erzeugt werden. Solche Oberflächenqualitäten sind mit einer nur schleifenden Werkstückbearbeitung nicht oder nur mit einem extrem hohen Aufwand darstellbar. Allerdings ist der für eine Finishbearbeitung eines Werkstücks erforderliche, gerätetechnische Aufwand relativ hoch. Dies liegt auch daran, dass im Zuge einer Finishbearbeitung eines Werkstücks oft auch zu einer Werkstückachse konzentrisch angeordnete Werkstückumfangsflächenabschnitte finishend bearbeitet werden, beispielsweise die Lagerflächen für ein Pleuellager einer Kurbelwelle. Diese Lagerflächen folgen bei der Rotation der Kurbelwelle einem Orbit, sodass das Finishwerkzeug, das diese Lagerfläche bearbeitet, ebenfalls einem Orbit folgen muss und entsprechende Bewegungsfreiheitsgrade haben muss. Hinzu kommt, dass bei Bearbeitung einer Kurbelwelle der Anzahl der Zylinder eines Motors entsprechend viele Lagerflächen für Pleuellager vorgesehen sind. Gleichzeitig wird üblicherweise eine noch höhere Anzahl von Hauptlagerflächen der Kurbelwelle bearbeitet, sodass entlang der Kurbelwelle gesehen für die Kurbelwelle beispielsweise eines Vierzylinderreihenmotors neun Finishwerkzeuge für vier Pleuellager und fünf Hauptlager in Eingriff mit der Kurbelwelle stehen. Damit eine Bearbeitung sämtlicher Lagerflächen gleichzeitig erfolgen kann, ist es erforderlich, dass die einzelnen Finishwerkzeuge sehr schmal bauen, um sie nebeneinander und parallel zu der Rotationsachse der Kurbelwelle an der Werkzeugmaschine anordnen zu können. With the method described above, particularly high surface qualities can be produced. Such surface qualities are not representable with only a grinding workpiece machining or only with an extremely high cost. However, the equipment required for finishing a workpiece, equipment expense is relatively high. This is also because, in the course of a finish machining of a workpiece, work piece peripheral surface sections concentrically arranged to a workpiece axis are often finish-machined, for example, the bearing surfaces for a connecting rod bearing of a crankshaft. These bearing surfaces follow an orbit as the crankshaft rotates, so the finishing tool that processes that bearing surface must also follow an orbit and must have appropriate degrees of freedom of movement. In addition, when machining a crankshaft, the number of cylinders of an engine corresponding to many bearing surfaces are provided for connecting rod bearings. At the same time, an even higher number of main bearing surfaces of the crankshaft are usually machined so that along the crankshaft for the crankshaft of, for example, a four-cylinder in-line engine, nine finishing tools for four connecting rod bearings and five main bearings are engaged with the crankshaft. In order that all bearing surfaces can be machined at the same time, it is necessary for the individual finishing tools to be built very narrow in order to be able to arrange them next to one another and parallel to the axis of rotation of the crankshaft on the machine tool.

Die vorstehenden Faktoren tragen dazu bei, dass die Finishbearbeitung von Werkstücken einen hohen gerätetechnischen Aufwand erfordert. Da es aber erforderlich ist, die nur im Wege einer Finishbearbeitung herstellbaren Oberflächenqualitäten beizubehalten, besteht Bedarf, den für eine Finishbearbeitung eines Werkstücks erforderlichen gerätetechnischen Aufwand zu verringern.The above factors contribute to the fact that the finish machining of workpieces requires a high expenditure on equipment. However, since it is necessary to maintain the surface qualities that can only be produced by finish machining, there is a need to reduce the equipment expense required for finish machining a workpiece.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine und ein Verfahren zur zur finishenden Bearbeitung von Werkstücken anzugeben, die eine kostengünstigere Finishbearbeitung ermöglichen.On this basis, the present invention has for its object to provide a machine tool and a method for finishing machining of workpieces, which allow a more cost-effective finish machining.

Diese Aufgabe wird bei einer Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Spindelstock und der Reitstock relativ zu dem Maschinengestell entlang einer quer zu der Rotationsachse verlaufenden Verfahrachse verfahrbar sind, zwischen einer Bearbeitungsposition, in welcher ein zwischen Spindelstock und Reitstock aufgenommenes Werkstück finishend bearbeitbar ist, und einer Transferposition, in welcher ein zu finishendes Werkstück zwischen Spindelstock und Reitstock aufnehmbar und ein finishend bearbeitetes Werkstück abgebbar ist.This object is achieved according to the invention in a machine tool of the type mentioned above, that the headstock and the tailstock are movable relative to the machine frame along a transverse to the axis of rotation traverse axis, between a machining position in which a recorded between the headstock and tailstock work finishend is, and a transfer position in which a workpiece to be finished between the headstock and tailstock recordable and a finishend machined workpiece can be issued.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Spindelstock und der Reitstock relativ zu dem Maschinengestell entlang einer quer, insbesondere senkrecht, zu der Rotationsachse verlaufenden Verfahrachse verfahrbar sind. Zwar geht dies im Vergleich zu einer konventionellen Werkzeugmaschine zunächst mit einer Erhöhung des gerätetechnischen Aufwands einher, da für den Spindelstock und den Reitstock entsprechende Längsführungen und ein Verfahrantrieb vorgesehen werden müssen. Allerdings ist es durch die Bewegbarkeit des Spindelstocks und des Reitstocks möglich, auf eine Bewegbarkeit der Finishwerkzeuge und der entsprechenden Finishwerkzeughalter in Richtung quer zu der Rotationsachse zu verzichten.According to the invention, it is provided that the headstock and the tailstock can be moved relative to the machine frame along a transverse axis, in particular perpendicular, to the axis of rotation. Although this is initially accompanied by an increase in equipment expense compared to a conventional machine tool, since appropriate longitudinal guides and a travel drive must be provided for the headstock and the tailstock. However, it is possible by the mobility of the headstock and the tailstock to dispense with a mobility of the finishing tools and the corresponding finishing tool holder in the direction transverse to the axis of rotation.

Erfindungsgemäß wurden folgende Nachteile des Standes der Technik erkannt: Bei der Finishbearbeitung einer Kurbelwelle wird jede der Lagerflächen der Kurbelwelle mit einem eigenen Finishband bearbeitet, welches jeweils mit zangenartigen Armen in Eingriff mit einer jeweiligen Lagerfläche der Kurbelwelle gebracht wird. Um eine Kurbelwelle in den Eingriffsbereich der zangenartigen Arme, also in den Arbeitsbereich des Finishwerkzeugs, einbringen zu können, werden die Arme geöffnet, die Kurbelwelle positioniert und die Zangenarme wieder geschlossen. Nach der Finishbearbeitung genügt es bei einem konventionellen, feststehenden Spindelstock und Reitstock nicht, die zangenartigen Arme lediglich zu öffnen; vielmehr müssen die zangenartigen Arme der einzelnen Finishwerkzeuge in Richtung quer zu der Rotationsachse der Kurbelwelle verfahren werden, sodass ein Zugriff auf ein zwischen Spindelstock und Reitstock angeordnetes Werkstück möglich ist. Ein solcher Zugriff erfolgt bei konventionellen Maschinen insbesondere mit einem Portallader, der ein unbearbeitetes Werkstück von oben her in den Bereich zwischen feststehendem Spindelstock und Reitstock einbringt und ein bearbeitetes Werkstück in Richtung nach oben aus dem Bereich zwischen Spindelstock und Reitstock entfernt. According to the following disadvantages of the prior art have been recognized: In the finishing of a crankshaft, each of the bearing surfaces of the crankshaft is machined with its own finishing belt, which is respectively brought with pincer-like arms into engagement with a respective bearing surface of the crankshaft. In order to be able to introduce a crankshaft into the engagement region of the forceps-like arms, ie into the working area of the finishing tool, the arms are opened, the crankshaft is positioned and the forceps arms are closed again. After finish machining, it is sufficient for a conventional, fixed headstock and tailstock not to just open the pincer-like arms; Rather, the pincer-like arms of the individual finishing tools must be moved in the direction transverse to the axis of rotation of the crankshaft, so that access to a arranged between the headstock and tailstock workpiece is possible. Such access is made in conventional machines, in particular with a gantry loader, which brings an unprocessed workpiece from above into the area between the fixed headstock and tailstock and removes a machined workpiece in the upward direction from the area between the headstock and tailstock.

Die bei konventionellen Werkzeugmaschinen erforderliche Bewegbarkeit der Finishwerkzeuge in einer Richtung quer zu der Rotationsachse ist nachteilig, da die Finishwerkzeughalter jeweils einzeln mit Energie versorgt werden müssen, damit die zangenförmigen Andrückarme mit einer hydraulischen Andrückkraft beaufschlag werden können, wodurch die jeweiligen Finishbänder gegen einen finishend zu bearbeitenden Werkstückabschnitt angedrückt werden können. Diese Energieversorgungsleitungen müssen bei einer Werkzeugmaschine mit feststehendem Spindelstock und Reitstock so verlegt werden, dass sie unabhängig von der Position der Finishwerkzeuge eine zuverlässige und sichere Energieversorgung gewährleisten. Aufgrund der Bewegbarkeit der Finishwerkzeughalter und Finishwerkzeuge der konventionellen Werkzeugmaschinen ist die Verlegung der Anschlüsse der Energieversorgungsleitungen bei den konventionellen Werkzeugmaschinen relativ aufwändig.The mobility of the finishing tools in a direction transverse to the axis of rotation, which is necessary in conventional machine tools, is disadvantageous, since the finishing tool holders must each be individually supplied with energy so that the pincer-shaped pressure arms can be acted upon by a hydraulic pressure force, whereby the respective finishing tapes can be machined against a finish end Workpiece section can be pressed. These power supply lines must be laid in a machine tool with a fixed headstock and tailstock so that they ensure a reliable and secure power supply regardless of the position of the finishing tools. Due to the mobility of the finishing tool holder and finishing tools of conventional machine tools, the laying of the connections of the power supply lines in the conventional machine tools is relatively complex.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ermöglicht es nun, die Finishwerkzeughalter und Finishwerkzeuge stationär an dem Maschinengestell der Werkzeugmaschine anzuordnen, sodass der Anschluss und die Verlegung von entsprechenden Energieversorgungseinrichtungen erheblich vereinfacht wird. Dieser Vorteil ist insbesondere bei einer hohen Anzahl von Finishwerkzeugen wertvoller als der für die Verfahrbarkeit von Spindelstock und Reitstock erforderliche Zusatzaufwand. The machine tool according to the invention now makes it possible to arrange the finishing tool holders and finishing tools stationary on the machine frame of the machine tool, so that the connection and the installation of corresponding power supply devices is considerably simplified. This advantage is more valuable than the additional effort required for the movability of the headstock and tailstock, especially for a large number of finishing tools.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, die Werkzeugmaschine in konventioneller Art und Weise mittels eines Portalladers zu bestücken. Hierfür genügt es, den Spindelstock und den Reitstock in die Transferposition zu verfahren, um ein finishend bearbeitetes Werkstück entnehmen zu können und ein unbearbeitetes Werkstück übergeben zu können.In the context of the invention, it is possible to equip the machine tool in a conventional manner by means of a gantry loader. For this purpose, it is sufficient to move the headstock and the tailstock in the transfer position to remove a machined finish workpiece and can pass an unprocessed workpiece.

Vorzugsweise verläuft die Verfahrachse in horizontaler Richtung, sodass der Spindelstock und der Reitstock in einer horizontalen Ebene bewegt werden können. Auf diese Weise wird der zum Antrieb von Spindelstock und Reitstock längs der Verfahrachse erforderliche Aufwand minimiert. Preferably, the travel axis is in the horizontal direction, so that the headstock and the tailstock can be moved in a horizontal plane. In this way, the effort required to drive the headstock and tailstock along the travel axis is minimized.

Insbesondere ist es bevorzugt, wenn der Spindelstock und der Reitstock an einem Schlitten angeordnet sind, der entlang der Verfahrachse verfahrbar ist. Es genügt ein einzelner Antriebsmotor zum Antrieb des Schlittens, der sich dann gemeinsam mit dem Spindelstock und dem Reitstock entlang der Verfahrachse bewegt.In particular, it is preferred if the headstock and the tailstock are arranged on a carriage which is movable along the travel axis. Suffice a single drive motor to drive the carriage, which then moves along with the headstock and the tailstock along the travel axis.

Es kann sich bei der Verfahrachse um eine NC-Achse handeln. In jedem Fall ist es bevorzugt, dass die Bearbeitungsposition und die Transferposition des Spindelstocks und des Reitstocks durch mechanische Anschläge definiert sind. Vorzugsweise sind solche Anschläge fest mit dem Maschinengestell verbunden. Weiter ist es bevorzugt, wenn die Anschläge zumindest im Rahmen der Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine einstellbar sind.The traverse axis can be an NC axis. In any case, it is preferable that the machining position and the transfer position of the headstock and the tailstock are defined by mechanical stops. Preferably, such stops are firmly connected to the machine frame. Further, it is preferred if the stops are adjustable at least during the commissioning of the machine tool.

Wie vorstehend bereits erwähnt, ist es möglich, die Werkzeugmaschine in konventioneller Art und Weise mittels eines Portalladers von oben her mit unbearbeiteten Werkstücken zu versorgen und bearbeitete Werkstücke nach oben hin wieder zu entfernen. As already mentioned above, it is possible to supply the machine tool in a conventional manner by means of a gantry loader from above with unprocessed workpieces and to remove machined workpieces upwards again.

Es ist jedoch besonders bevorzugt, wenn die Werkzeugmaschine eine Werkstückwechseleinrichtung mit zwei Werkstückaufnahmen aufweist, wobei die Werkstückaufnahmen jeweils zwischen einer Wechselposition, die mit der Transferposition des Spindelstocks und des Reitstocks korrespondiert, und einer Zusatzposition verlagerbar sind. Auf diese Weise kann ein Zwischenspeicher geschaffen werden, mittels welchem während der Finishbearbeitung eines ersten Werkstücks ein zweites, unbearbeitetes Werkstück in der Nähe des Arbeitsbereichs der Werkzeugmaschine vorgehalten werden kann. Eine Übergabe eines Werkstücks zwischen Spindelstock und Reitstock einerseits und der Werkstückwechseleinrichtung andererseits erfolgt in der Transferposition des Spindelstocks und des Reitstocks und in der Wechselposition der Werkstückwechseleinrichtung. However, it is particularly preferred if the machine tool has a workpiece changing device with two workpiece holders, wherein the workpiece holders are each displaceable between a change position, which corresponds to the transfer position of the headstock and the tailstock, and an additional position. In this way, a buffer can be provided by means of which, during the finish machining of a first workpiece, a second, unprocessed workpiece can be kept in the vicinity of the working range of the machine tool. A transfer of a workpiece between the headstock and tailstock on the one hand and the workpiece change device on the other hand takes place in the transfer position of the headstock and the tailstock and in the change position of the workpiece changing device.

Die Zusatzposition ist räumlich entfernt von der Wechselposition vorgesehen und bildet eine Schnittstelle der Werkzeugmaschine zur Zuführung eines unbearbeiteten Werkstücks und für den Abtransport eines bearbeitenden Werkstücks. The additional position is provided spatially removed from the change position and forms an interface of the machine tool for feeding an unprocessed workpiece and for the removal of a machined workpiece.

Für den Fall, dass eine Werkstückwechseleinrichtung vorgesehen ist, ist es bevorzugt, wenn die Finishwerkzeughalter und -werkzeuge unbewegbar oder nur in einem geringfügig einstellbaren Maße an dem Maschinengestell angeordnet sind, da auf diese Weise der für die Energieversorgungsleitungen der Finishwerkzeuge erforderliche Raumbedarf minimiert werden kann. Der auf diese Weise eingesparte Bauraum steht dann im Gegenzug und bei unverändert großem Maschinengestell für die Werkstückwechseleinrichtung zur Verfügung.In the event that a workpiece changing device is provided, it is preferred if the finishing tool holders and tools are arranged immovably or only to a slightly adjustable extent on the machine frame, since in this way the required space for the power supply lines of the finishing tools space can be minimized. The space saved in this way is then in return and with unchanged large machine frame for the workpiece changing device available.

Insbesondere ist es bevorzugt, wenn eine Werkstücktransporteinrichtung vorgesehen ist, welche der Werkstückwechseleinrichtung finishend zu bearbeitende Werkstücke zuführt und welche der Werkzeugwechseleinrichtung finishend bearbeitete Werkstücke abnimmt. Hierbei kann es sich um einen sich bekannten Portallader handeln, der dann aber nicht unmittelbar zur Bestückung des Spindelstocks und des Reitstocks dient, sondern zur Bestückung der Werkstückwechseleinrichtung. Eine solche Bestückung (und eine Abnahme eines bearbeiteten Werkstücks) erfolgt vorzugsweise in der Zusatzposition einer der Werkstückaufnahmen der Werkstückwechseleinrichtung. In particular, it is preferred if a workpiece transport device is provided, which supplies the workpiece exchange device finishend to be machined workpieces and which of the tool changing device finishend machined workpieces decreases. This may be a known portal loader, which then does not serve directly for the placement of the headstock and the tailstock, but for equipping the workpiece changing device. Such assembly (and a decrease of a machined workpiece) is preferably carried out in the additional position of one of the workpiece holders of the workpiece changing device.

Ferner ist es bevorzugt, wenn die Werkstückaufnahmen mittels eines gemeinsamen Antriebs verlagerbar sind. Hierdurch ist es möglich, gleichzeitig ein bearbeitetes Werkstück aus der Wechselposition in die Zusatzposition zu verlagern und ein unbearbeitetes Werkstück aus der Zusatzposition in die Wechselposition. Außerdem kann der für die Verlagerung der beiden Werkstücke erforderliche Aufwand begrenzt werden, da nur ein Antrieb angesteuert werden muss.Further, it is preferred if the workpiece holders are displaceable by means of a common drive. This makes it possible to simultaneously move a machined workpiece from the change position to the additional position and an unprocessed workpiece from the additional position to the change position. In addition, the effort required for the displacement of the two workpieces can be limited, since only one drive must be controlled.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem gemeinsamen Antrieb um einen Drehantrieb, wobei die Werkstückaufnahmen jeweils entlang einer kreisförmigen Bewegungsbahn um eine zentrale Achse verlagerbar sind. Auf diese Weise werden die Werkstücke in einer Bewegungsebene gehandhabt, welche quer zu der Rotationsachse verläuft, wobei der Drehantrieb ein "Vertauschen" von zwei Werkstücken auf engem Raum ermöglicht. Für den Fall, dass die Wechselposition und die Zusatzposition bezogen auf die Schwerkraftrichtung auf derselben Höhe angeordnet sind, bewegt sich im Zuge des "Vertauschens" von zwei Werkstücken eines der Werkstücke entlang einer ersten halbkreisförmigen Bewegungsbahn in einem Bereich oberhalb der zentralen Drehachse; das andere Werkstück bewegt sich im selben Drehsinn um die Drehachse, jedoch entlang einer zweiten halbkreisförmigen zweiten Bewegungsbahn in einem Bereich unterhalb der zentralen Drehachse. In a preferred embodiment, the common drive is a rotary drive, wherein the workpiece holders are each displaceable along a circular trajectory about a central axis. In this way, the workpieces are handled in a plane of movement which is transverse to the axis of rotation, wherein the rotary drive allows a "swap" of two workpieces in a small space. In the event that the change position and the additional position with respect to the direction of gravity are arranged at the same height, moves in the course of "swapping" of two workpieces of one of the workpieces along a first semicircular trajectory in an area above the central axis of rotation; the other workpiece moves in the same direction of rotation about the axis of rotation, but along a second semicircular second path of movement in an area below the central axis of rotation.

Für eine einfache und zuverlässige Aufnahme der Werkstücke an der Werkstückwechseleinrichtung ist es bevorzugt, wenn die Werkstückaufnahmen prismenförmige Werkstückauflagen aufweisen, wobei eine Ausgleichseinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Orientierung der Werkstückaufnahmen entlang der kreisförmigen Bewegungsbahnen der Werkstückaufnahmen unverändert bleibt. Die prismenförmigen Werkstückauflagen ermöglichen es, Werkstücke allein durch Wirken der Schwerkraft an den Werkstückaufnahmen festzuhalten. Die Ausgleichseinrichtung bewirkt nun, dass die entgegen der Schwerkraftrichtung nach oben offenen Werkstückauflagen nicht verdreht werden, wodurch sich die Werkstücke von den Werkstückaufnahmen lösen würden. Bei der Ausgleichseinrichtung kann es sich um einen mechanisch oder steuerungstechnisch mit dem Antrieb der Werkstückwechseleinrichtung gekoppelten Zusatzantrieb handeln. Besonders bevorzugt ist es, die Antriebsbewegung des Antriebs der Werkstückwechseleinrichtung mit einer mechanischen Zwangssteuerung zu koppeln, welche die Werkstückaufnahmen immer in der derselben Orientierung hält.For a simple and reliable recording of the workpieces on the workpiece changing device, it is preferred if the workpiece holders have prismatic workpiece supports, wherein a compensation device is provided, by means of which the orientation of the workpiece holders remains unchanged along the circular paths of movement of the workpiece holders. The prismatic workpiece supports make it possible to hold workpieces on the workpiece holders solely by gravity. The compensation device now causes the counter to the direction of gravity upwardly open workpiece supports are not rotated, which would solve the workpieces of the workpiece holders. The compensation device can be a mechanical or control technology-coupled with the drive of the workpiece changing device auxiliary drive. It is particularly preferred to couple the drive movement of the drive of the workpiece changing device with a mechanical positive control, which always keeps the workpiece holders in the same orientation.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur finishenden Bearbeitung von Werkstücken unter Verwendung einer vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst, vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge:

  • – Anordnen eines finishend zu bearbeitenden, ersten Werkstücks an einer Werkstückaufnahme der Werkstückwechseleinrichtung
  • – Anordnen der Werkstückaufnahme in der Wechselposition und Anordnen des Spindelstocks und des Reitstocks in der Transferposition
  • – Übergeben des ersten Werkstücks von der Werkstückaufnahme an Spindelstock und Reitstock
  • – Verfahren des Spindelstocks und des Reitstocks mit dem ersten Werkstück in die Bearbeitungsposition
  • – Anlegen des Finishwerkzeugs an einen Werkstückabschnitt des ersten Werkstücks und Materialabtrag bei Rotation des Werkstücks und gleichzeitiger Oszillation des Werkstücks und/oder des Finishwerkzeugs in zu der Rotationsachse paralleler Richtung
  • – Entfernen des ersten Finishwerkzeugs von dem Werkstückabschnitt
  • – Verfahren des Spindelstocks und des Reitstocks mit dem ersten Werkstück in die Transferposition
  • – Übergeben des ersten Werkstücks an eine erste Werkstückaufnahme der Werkstückwechseleinrichtung, die sich in der Wechselposition befindet,
  • – Verlagern der ersten Werkstückaufnahme und des ersten Werkstücks in die Zusatzposition.
The invention further relates to a method for finishing workpieces using a machine tool described above, the method comprising the following steps, preferably in the order given:
  • - Arranging a finishend to be machined, first workpiece on a workpiece holder of the workpiece changing device
  • - Arranging the workpiece holder in the change position and arranging the headstock and the tailstock in the transfer position
  • - Passing the first workpiece from the workpiece holder to the headstock and tailstock
  • - Moving the headstock and the tailstock with the first workpiece in the machining position
  • - Applying the finishing tool to a workpiece portion of the first workpiece and material removal during rotation of the workpiece and simultaneous oscillation of the workpiece and / or the finishing tool in the direction parallel to the axis of rotation
  • Removing the first finishing tool from the workpiece portion
  • - Moving the headstock and the tailstock with the first workpiece in the transfer position
  • Passing the first workpiece to a first workpiece holder of the workpiece changing device, which is in the change position,
  • - Relocating the first workpiece holder and the first workpiece in the additional position.

Bei einem besonders bevorzugten Verfahren ist zusätzlich vorgesehen, dass a) ein zweites, finishend zu bearbeitendes Werkstück an der zweiten Werkstückaufnahme der Werkstückwechseleinrichtung angeordnet wird und b) die zweite Werkstückaufnahme und das zweite Werkstück in die Wechselposition verlagert werden.In a particularly preferred method, it is additionally provided that a) a second workpiece to be finish-machined is arranged on the second workpiece holder of the workpiece changing device and b) the second workpiece holder and the second workpiece are displaced into the interchangeable position.

Der Schritt a) wird vorzugsweise durchgeführt, während der Spindel- und der Reitstock in der Bearbeitungsposition sind und das erste Werkstück finishend bearbeitet wird. Auf diese Weise kann die Bereitstellung eines zweiten, noch unbearbeiteten Werkstücks in einem Zeitraum durchgeführt werden, in welchem die Werkzeugmaschine gerade ein anderes Werkstück bearbeitet, also im Rahmen einer Hauptzeit aktiv ist.The step a) is preferably performed while the spindle and tailstock are in the machining position and the first workpiece is finish-machined. In this way, the provision of a second, still unedited Workpiece be performed in a period in which the machine tool is currently working on another workpiece, that is active in the context of a main time.

Der Schritt b) wird vorzugsweise gleichzeitig mit der Verlagerung der ersten Werkstückaufnahme und des ersten Werkstücks aus der Transferposition in die Zusatzposition durchgeführt, sodass die Nebenzeiten zur Überführung des ersten Werkstücks aus der Wechselposition in die Zusatzposition und zur Überführung des zweiten Werkstücks aus der Zusatzposition in die Wechselposition gleichzeitig ablaufen und sich nicht addieren.The step b) is preferably performed simultaneously with the displacement of the first workpiece holder and the first workpiece from the transfer position to the additional position, so that the non-productive times for transferring the first workpiece from the change position to the additional position and for transferring the second workpiece from the additional position in the Changeover position occur at the same time and do not add up.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the diagrammatic representation of a preferred embodiment.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer Werkzeugmaschine; 1 a front view of an embodiment of a machine tool;

2 eine Ansicht der Werkzeugmaschine gemäß 1 längs einer in 1 mit II-II bezeichneten Schnittebene; 2 a view of the machine tool according to 1 along a in 1 sectional plane designated II-II;

3 eine Seitenansicht der der Werkzeugmaschine gemäß 1 entsprechend einer in 1 mit III bezeichneten Sichtrichtung, wobei ein Spindelstock und ein Reitstock eine Bearbeitungsposition einnehmen; und 3 a side view of the machine tool according to 1 according to one in 1 designated III, with a headstock and a tailstock occupy a processing position; and

4 eine der 3 entsprechende Ansicht, wobei der Spindelstock und der Reitstock eine Transferposition einnehmen. 4 one of the 3 corresponding view, wherein the headstock and the tailstock occupy a transfer position.

Eine Ausführungsform einer Werkzeugmaschine ist in den 1 bis 4 insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Werkzeugmaschine 10 weist ein auf einer Aufstellfläche aufstellbares Maschinengestell 12 auf, das zur Anordnung von Finishwerkzeughaltern 14 dient. Insbesondere weisen die Finishwerkzeughalter 14 zangenförmige Andrückarmen 16 auf, die ein an sich bekanntes und daher nicht dargestelltes Finishband gegen Werkstückabschnitte eines Werkstücks 18 andrücken. Bei dem Werkstück 18 handelt es sich insbesondere um eine Kurbelwelle oder eine Nockenwelle. An embodiment of a machine tool is in the 1 to 4 total with the reference numeral 10 designated. The machine tool 10 has an erectable on a footprint machine frame 12 on, the arrangement of finishing tool holders 14 serves. In particular, the finish tool holders 14 Pliers-shaped pressure arms 16 on, which is a per se known and therefore not shown finishing belt against workpiece sections of a workpiece 18 press down. At the workpiece 18 it is in particular a crankshaft or a camshaft.

Im Zuge der weiteren Beschreibung wird ein Werkstück allgemein mit dem Bezugszeichen 18 bezeichnet. Im Zusammenhang mit der Handhabung unterschiedlicher Werkstücke 18 wird ein erstes Werkstück mit dem Bezugszeichen 18a und ein zweites Werkstück mit dem Bezugszeichen 18b bezeichnet. In the course of further description, a workpiece is generally denoted by the reference numeral 18 designated. In connection with the handling of different workpieces 18 becomes a first workpiece with the reference numeral 18a and a second workpiece with the reference numeral 18b designated.

Zum Halten und zum Rotieren eines Werkstücks 18 weist die Werkzeugmaschine 10 einen Spindelstock 20 und einen Reitstock 22 auf. Der Spindelstock 20 und der Reitstock 22 definieren eine Rotationsachse 24, um welche herum sich ein Werkstück 18 im Zuge einer finishenden Bearbeitung dreht. Dieser Rotationsbewegung wird eine Oszillationsbewegung überlagert. Hierbei findet eine Relativbewegung zwischen Finishwerkzeug und Werkstück 18 statt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass eine Gesamtheit von Spindelstock 20, Werkstück 18 und Reitstock 22 mittels eines Oszillationsantriebs 25 in einer Richtung parallel zu der Rotationsachse 24 hin und her (oszillierend) angetrieben wird. Es ist auch möglich, mittels eines Oszillationsantriebs die Finishwerkzeughalter 14 und die Finishwerkzeuge oder aber eine gemeinsame Basis 26 für eine Mehrzahl von Finishwerkzeughaltern 14 und Finishwerkzeugen in einer Richtung parallel zu der Rotationsachse 24 oszillierend anzutreiben. For holding and rotating a workpiece 18 points the machine tool 10 a headstock 20 and a tailstock 22 on. The headstock 20 and the tailstock 22 define a rotation axis 24 around which a workpiece 18 in the course of a finishing machining turns. This rotational movement is superimposed on an oscillatory movement. This involves a relative movement between the finishing tool and the workpiece 18 instead of. This can be achieved by having a whole of headstock 20 , Workpiece 18 and tailstock 22 by means of an oscillation drive 25 in a direction parallel to the axis of rotation 24 is driven back and forth (oscillating). It is also possible by means of an oscillation drive, the finishing tool holder 14 and the finishing tools or a common base 26 for a plurality of finish tool holders 14 and finishing tools in a direction parallel to the axis of rotation 24 to drive oscillatingly.

Der Spindelstock 20 und der Reitstock 22 sind jeweils auf Trägern 28, 30 gelagert und relativ zu den Trägern 28, 30 in zu der Rotationsachse 24 parallelen Richtungen bewegbar, sodass der Abstand zwischen Spindelstock 20 und dem Reitstock 22 für eine Bestückung mit einem Werkstück 18 vergrößerbar ist und für ein Einspannen eines Werkstücks 18 verkleinerbar ist. Diese Bewegbarkeit des Spindelstocks 20 und des Reitstocks 22 ist in 1 mit Doppelpfeilen angedeutet, die mit 20a und 22a bezeichnet sind. The headstock 20 and the tailstock 22 are each on carriers 28 . 30 stored and relative to the carriers 28 . 30 in to the axis of rotation 24 movable parallel directions, so that the distance between headstock 20 and the tailstock 22 for a fitting with a workpiece 18 is enlargeable and for a clamping of a workpiece 18 is reducible. This movability of the headstock 20 and the tailstock 22 is in 1 indicated with double arrows, with 20a and 22a are designated.

Die Träger 28 und 30 wiederum sind an einem gemeinsamen Schlitten 32 angeordnet, der mittels eines Schlittenantriebs 34 (vergleiche 2) entlang einer horizontalen Verfahrachse 36 verfahrbar ist. Bei dem Schlittenantrieb 34 kann es sich beispielsweise um einen Hydraulikzylinder handeln. Die Verfahrachse 36 wird definiert durch mindestens eine, vorzugsweise mehrere Linearführungen 38 (vgl. 1), welche zwischen dem Maschinengestell 12 und dem Schlitten 32 wirksam sind.The carriers 28 and 30 in turn are at a common sled 32 arranged, by means of a carriage drive 34 (see 2 ) along a horizontal axis 36 is movable. In the carriage drive 34 it may, for example, be a hydraulic cylinder. The travel axis 36 is defined by at least one, preferably a plurality of linear guides 38 (see. 1 ), which between the machine frame 12 and the sled 32 are effective.

In der 2 sind der Spindelstock 20 und der Reitstock 22 in der Bearbeitungsposition angeordnet, sodass ein zwischen Spindelstock 20 und Reitstock 22 gehaltenes Werkstück 18 mit einem Finishwerkzeug bearbeitbar ist. In den 2 und 3 ist der Schlitten 32 so positioniert, dass der Spindelstock 20 und der Reitstock 22 ihre Bearbeitungsposition einnehmen. Diese Position ist in 4 mit dem Buchstaben B bezeichnet. In 4 ist der Schlitten 32 in einer von der Bearbeitungsposition B entfernten Zusatzposition dargestellt. Aus dem Vergleich der 2 bis 4 ist erkennbar, dass die Überführung des Schlittens 32 aus der Bearbeitungsposition B in die Transferposition einen horizontalen Transport eines Werkstücks 18 ermöglicht, ohne mit den zangenartigen Armen 16 der Finishwerkzeughalter 14 zu kollidieren. In the 2 are the headstock 20 and the tailstock 22 arranged in the machining position, so that one between headstock 20 and tailstock 22 held workpiece 18 can be machined with a finishing tool. In the 2 and 3 is the sled 32 positioned so that the headstock 20 and the tailstock 22 assume their machining position. This position is in 4 denoted by the letter B. In 4 is the sled 32 represented in an additional position removed from the processing position B. From the comparison of 2 to 4 it can be seen that the transfer of the carriage 32 from the processing position B in the transfer position a horizontal transport of a workpiece 18 allows without using the pliers-like arms 16 the finishing tool holder 14 to collide.

Es wäre möglich, den Spindelstock 20 und den Reitstock 22 in der Transferposition mit einer Werkstücktransporteinrichtung 40 in Form eines Portalladers mit Werkstücken 18 zu bestücken. It would be possible the headstock 20 and the tailstock 22 in the transfer position with a workpiece transport device 40 in the form of a gantry loader with workpieces 18 to equip.

Es ist jedoch besonders bevorzugt, wenn die Werkzeugmaschine 10 eine Werkstückwechseleinrichtung 42 aufweist, die insbesondere bezüglich des Maschinengestells 12 ortsfest ist und weiter vorzugsweise mit dem Maschinengestell 12 verbunden ist.However, it is particularly preferred if the machine tool 10 a workpiece changing device 42 in particular with respect to the machine frame 12 is stationary and more preferably with the machine frame 12 connected is.

Die Werkstückwechseleinrichtung 42 umfasst einen Träger 44 zur Verbindung mit dem Maschinengestell 12. An dem Träger 44 ist ein Antriebsmotor 46 angeordnet, der über ein Getriebe 47 eine zentrale Drehachse 48 antreibt, welche wiederum einen Haltearm 50 um die zentrale Drehachse 48 verdreht. An den einander entgegengesetzten Enden des Haltearms 50 sind zwei Werkstückaufnahmen 52 und 54 vorgesehen, an welchen jeweils ein Werkstück 18 aufnehmbar ist. The workpiece changing device 42 includes a carrier 44 for connection to the machine frame 12 , On the carrier 44 is a drive motor 46 arranged over a gearbox 47 a central axis of rotation 48 drives, which in turn a holding arm 50 around the central axis of rotation 48 twisted. At the opposite ends of the support arm 50 are two workpiece holders 52 and 54 provided on each of which a workpiece 18 is receivable.

Die Werkstückwechseleinrichtung 42 umfasst Zusatzgetriebe 56, die mit der zentralen Drehachse 48 mechanisch zwangsgekoppelt sind und auf Drehachsen der Werkstückaufnahmen 52, 54 wirken. Die Zusatzgetriebe 56 bewirken, dass die Werkstückaufnahmen 52 und 54 mit nach oben offenen, prismenförmigen Werkstückauflagen 58, 60 hinsichtlich ihrer Orientierung in konstanter Lage gehalten werden, unabhängig davon, wo sich eine Werkstückaufnahme 52, 54 entlang einer kreisförmigen Bewegungsbahn um die zentrale Drehachse 48 befindet. Die Zusatzgetriebe 56 bilden somit eine Ausgleichseinrichtung.The workpiece changing device 42 includes additional gearbox 56 with the central axis of rotation 48 mechanically positively coupled and on axes of rotation of the workpiece holders 52 . 54 Act. The additional gear 56 cause the workpiece holders 52 and 54 with upwardly open, prismatic workpiece supports 58 . 60 be kept in a constant position with respect to their orientation, regardless of where a workpiece holder 52 . 54 along a circular trajectory about the central axis of rotation 48 located. The additional gear 56 thus form a balancing device.

In 2 ist eine erste Werkstückaufnahme 52 in einer Wechselposition dargestellt, welche die Übergabe und Annahme eines Werkstücks an und von Spindelstock 20 und Reitstock 22 ermöglicht, wenn sich diese in ihrer Transferposition befinden.In 2 is a first workpiece holder 52 presented in a change position, which is the transfer and acceptance of a workpiece to and from headstock 20 and tailstock 22 allows them to be in their transfer position.

Eine zweite Werkstückaufnahme 54 ist in 2 in der Zusatzposition dargestellt. Es ist bevorzugt, dass die Werkstücktransporteinrichtung 40, beispielsweise ein Portallader, unbearbeitete Werkstücke der Werkstückwechseleinrichtung 42 zuführen und zwar in einer Zusatzposition einer Werkstückaufnahme 52, 54. A second workpiece holder 54 is in 2 shown in the additional position. It is preferred that the workpiece transport device 40 , For example, a gantry loader, unprocessed workpieces of the workpiece changing device 42 feed and that in an additional position of a workpiece holder 52 . 54 ,

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Werkzeugmaschine 10 und ein bevorzugtes Verfahren zur finishenden Bearbeitung von Werkstücken 18 beschrieben.The following is the operation of the machine tool 10 and a preferred method for finish machining of workpieces 18 described.

In einem Ausgangszustand der Werkzeugmaschine 10 sind die zangenartigen Arme 16 der Finishwerkzeughalter 14 geöffnet. Der Spindelstock 20 und der Reitstock 22 befinden sich in der Transferposition und weisen einen vergrößerten Abstand zueinander auf. Die Werkstückaufnahme 52 und 54 sind unbelegt. Die erste Werkstückaufnahme 52 befindet sich in der Zusatzposition; die zweite Werkstückaufnahme 54 in der Wechselposition. In an initial state of the machine tool 10 are the pincer-like arms 16 the finishing tool holder 14 open. The headstock 20 and the tailstock 22 are in the transfer position and have an increased distance to each other. The workpiece holder 52 and 54 are blank. The first workpiece holder 52 is in the additional position; the second workpiece holder 54 in the exchange position.

Ausgehend von diesem Ausgangszustand wird ein erstes Werkstück 18a mittels der Werkstücktransporteinrichtung 40 zugeführt und in der ersten Werkstückaufnahme 52 abgelegt. Anschließend wird die erste Werkstückaufnahme 52 mittels des Antriebs 44 aus der Zusatzposition in die Wechselposition verbracht.Starting from this initial state becomes a first workpiece 18a by means of the workpiece transport device 40 fed and in the first workpiece holder 52 stored. Subsequently, the first workpiece holder 52 by means of the drive 44 from the additional item to the change position.

Anschließend wird der Abstand zwischen Spindelstock 20 und Reitstock 22 verkürzt, sodass Spitzen von Spindelstock 20 und Reitstock 22 mit Stirnflächen des ersten Werkstücks 18a in Eingriff kommen und das Werkstück zwischen sich einspannen.Then the distance between headstock 20 and tailstock 22 shortened, so that tips of headstock 20 and tailstock 22 with end faces of the first workpiece 18a engage and clamp the workpiece between them.

Anschließend werden der Spindelstock 20 und der Reitstock 22 aus der Transferposition in die Bearbeitungsposition verfahren, unter Verwendung des Schlittenantriebs 34.Then the headstock 20 and the tailstock 22 moved from the transfer position to the machining position, using the carriage drive 34 ,

Jetzt ist der in 2 dargestellte Zustand erreicht.Now the in 2 achieved state shown.

Hieran anschließend erfolgt eine Finishbearbeitung des Werkstücks 18a, indem die zangenartigen Arme 16 geschlossen und die (nicht dargestellten) Finishbänder gegen die einzelnen Werkstückabschnitte des ersten Werkstücks 18a angedrückt werden. Hierbei wird das Werkstück 18a mittels des Spindelstocks 20 rotierend um die Rotationsachse 24 angetrieben; dieser Rotationsbewegung wird in vorstehend beschriebener Art und Weise eine Oszillationsbewegung überlagert, sodass jeder finishend bearbeitete Werkstückabschnitt mit einer für das Finishverfahren charakteristischen Kreuzschliffstruktur versehen wird.This is followed by a finish machining of the workpiece 18a by the pliers-like arms 16 closed and the (not shown) finishing tapes against the individual workpiece sections of the first workpiece 18a be pressed. This is the workpiece 18a by means of the headstock 20 rotating around the axis of rotation 24 driven; This rotational movement is superimposed on an oscillatory movement in the manner described above, so that each finished machined workpiece section is provided with a characteristic for the finishing process cross-cut structure.

Während der vorstehend beschriebenen finishenden Bearbeitung des ersten Werkstücks 18a wird der zweiten Werkstückaufnahme 54 mittels der Werkstücktransporteinrichtung 40 ein zweites, unbearbeitetes Werkstück 18b zugeführt. Hierbei befindet sich die zweite Werkstückaufnahme 54 in der Zusatzposition.During the above-described finishing machining of the first workpiece 18a becomes the second workpiece holder 54 by means of the workpiece transport device 40 a second, unprocessed workpiece 18b fed. Here is the second workpiece holder 54 in the additional position.

Nach Abschluss der finishenden Bearbeitung des ersten Werkstücks 18a öffnen die zangenartigen Arme 16 für eine Freigabe des ersten Werkstücks 18a. In dem zwischen Spindelstock 20 und Reitstock 22 noch eingespannten Zustand wird das erste Werkstück 18a mittels des Schlittens 32 aus der Bearbeitungsposition in die Transferposition gemäß 4 verbracht. After completing finishing machining of the first workpiece 18a open the pliers-like arms 16 for a release of the first workpiece 18a , In the between headstock 20 and tailstock 22 still clamped state becomes the first workpiece 18a by means of the carriage 32 from the processing position to the transfer position according to 4 spent.

Anschließend wird der Abstand zwischen dem Spindelstock 20 und dem Reitstock 22 vergrößert, sodass das erste Werkstück 18a freigegeben wird und auf der ersten Werkstückaufnahme 52 abgelegt wird, welche sich in der Wechselposition befindet. Then the distance between the headstock 20 and the tailstock 22 enlarged so that the first workpiece 18a is released and on the first workpiece holder 52 is stored, which is in the change position.

In dem jetzt beschriebenen Zustand liegt also das finishend bearbeitete erste Werkstück 18a in der Wechselposition der ersten Werkstückaufnahme 52 auf der prismenförmigen Werkstückauflage 58 auf. Das zweite, noch unbearbeitete Werkstück 18b liegt auf der prismenförmigen Werkstückauflage 60 und der zweiten Werkstückaufnahme 54 auf, die sich in der Zusatzposition befindet.In the condition now described, the finish-machined first workpiece thus lies 18a in the change position of the first workpiece holder 52 on the prism-shaped workpiece support 58 on. The second, still unprocessed workpiece 18b lies on the prism-shaped workpiece support 60 and the second workpiece holder 54 on, which is in the additional position.

Von diesem Zustand ausgehend wird der Antrieb 44 der Werkstückwechseleinrichtung 42 so angesteuert, dass sich der Haltearm 50 um 180° um die zentrale Drehachse 48 dreht. Hierbei bewegen sich dann die Werkstückaufnahmen 52 und 54 jeweils entlang halbkreisförmiger Bewegungsbahnen um die zentrale Drehachse 48 herum, bis die Werkstückaufnahmen 52 und 54 und die dort jeweils gehaltenen Werkstücke 18a, 18b die Positionen vertauscht haben, sodass also das erste Werkstück 18a aus der Wechselposition in die Zusatzposition verlagert wurde und gleichzeitig das zweite Werkstück 18b aus der Zusatzposition in die Wechselposition verlagert wurde. Starting from this state becomes the drive 44 the workpiece changing device 42 controlled so that the holding arm 50 180 ° around the central axis of rotation 48 rotates. Here then move the workpiece holders 52 and 54 each along semicircular trajectories about the central axis of rotation 48 around until the workpiece holders 52 and 54 and the workpieces held there 18a . 18b have reversed the positions, so so the first workpiece 18a was moved from the change position to the additional position and at the same time the second workpiece 18b has been moved from the additional item to the exchange item.

Anschließend kann das erste Werkstück 18a mittels der Werkstücktransporteinrichtung 40 von der Werkstückwechseleinrichtung 42 entfernt werden, indem die Werkstücktransporteinrichtung 40 das erste Werkstück 18a aus der prismenförmigen Werkstückauflage 58 der ersten Werkstückaufnahme 52 entnimmt. Subsequently, the first workpiece 18a by means of the workpiece transport device 40 from the workpiece changing device 42 be removed by the workpiece transport 40 the first workpiece 18a from the prism-shaped workpiece support 58 the first workpiece holder 52 extracts.

Gleichzeitig zu der Entnahme des ersten Werkstücks 18a kann das zweite Werkzeug 18b in der Wechselposition der zweiten Werkstückaufnahme 54 zwischen dem Spindelstock 20 und dem Reitstock 22 eingespannt werden und anschließend dem Bearbeitungsbereich der Finishwerkzeuge zugeführt werden, indem der Schlitten 32 aus der Transferposition wieder in die Bearbeitungsposition verfahren wird.Simultaneously with the removal of the first workpiece 18a may be the second tool 18b in the change position of the second workpiece holder 54 between the headstock 20 and the tailstock 22 be clamped and then fed to the processing area of the finishing tools by the carriage 32 from the transfer position is moved back to the processing position.

Die Zeit, in der das zweite Werkstück 18b finishend bearbeitet wird, kann wiederum genutzt werden, um ein drittes (nicht dargestelltes) Werkstück 18c zuzuführen, welches der ersten Werkstückaufnahme 52 zugeführt wird, die sich in der Zusatzposition der Werkstückaufnahme befindet und welche durch Entnahme des ersten Werkstücks 18a frei geworden ist.The time in which the second workpiece 18b finishing can be used again to a third (not shown) workpiece 18c to supply, which is the first workpiece holder 52 is supplied, which is located in the additional position of the workpiece holder and which by removing the first workpiece 18a has become free.

Die vorstehend beschriebene Werkzeugmaschine 10 ermöglicht einen im rückwärtigen Bereich der Finishwerkzeughalter 14 erheblich vereinfachten und platzsparenden Aufbau. Während der Bearbeitung eines Werkstücks 18a ist es möglich, die Bestückung mit einem folgenden Werkstück 18b vorzubereiten, sodass der eigentliche Austausch zwischen einem finishend bearbeiteten Werkstück 18a und einem unbearbeiteten Werkstück 18b in kürzester Zeit erfolgen kann.The machine tool described above 10 allows one in the rear area of the finish tool holder 14 considerably simplified and space-saving design. During the machining of a workpiece 18a It is possible to equip it with a following workpiece 18b prepare so that the actual exchange between a finishend machined workpiece 18a and a raw workpiece 18b can be done in a short time.

Claims (10)

Werkzeugmaschine (10) zur finishenden Bearbeitung von Werkstücken (18), mit einem Maschinengestell (12), mit mindestens einem Finishwerkzeughalter (14) zum Halten mindestens eines Finishwerkzeugs zur finishenden Bearbeitung eines Werkstückabschnitts, mit einem Spindelstock (20) und einem Reitstock (22) zur Aufnahme des Werkstücks (18) und zur Rotation des Werkstücks (18) um eine Rotationsachse (24), mit einem Oszillationsantrieb (25) zur Erzeugung einer zu der Rotationsachse (24) parallelen, oszillierenden Relativbewegung zwischen Finishwerkzeug und Werkstück (18), dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelstock (20) und der Reitstock (22) relativ zu dem Maschinengestell (12) entlang einer quer zu der Rotationsachse (24) verlaufenden Verfahrachse (36) verfahrbar sind, zwischen einer Bearbeitungsposition, in welcher ein zwischen Spindelstock (20) und Reitstock (22) aufgenommenes Werkstück (18) finishend bearbeitbar ist, und einer Transferposition, in welcher ein zu finishendes Werkstück (18) zwischen Spindelstock (20) und Reitstock (22) aufnehmbar und ein finishend bearbeitetes Werkstück (18) abgebbar ist. Machine tool ( 10 ) for finishing machining of workpieces ( 18 ), with a machine frame ( 12 ), with at least one finishing tool holder ( 14 ) for holding at least one finishing tool for finish machining a workpiece section, with a headstock ( 20 ) and a tailstock ( 22 ) for receiving the workpiece ( 18 ) and the rotation of the workpiece ( 18 ) about a rotation axis ( 24 ), with an oscillation drive ( 25 ) for generating a to the axis of rotation ( 24 ) parallel, oscillating relative movement between finishing tool and workpiece ( 18 ), characterized in that the headstock ( 20 ) and the tailstock ( 22 ) relative to the machine frame ( 12 ) along a transverse axis to the axis of rotation ( 24 ) running axis ( 36 ) are movable between a machining position in which a between headstock ( 20 ) and tailstock ( 22 ) received workpiece ( 18 ) finishendierbar, and a transfer position in which a workpiece to be finished ( 18 ) between headstock ( 20 ) and tailstock ( 22 ) and a finish machined workpiece ( 18 ) is deliverable. Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrachse (36) horizontal ist.Machine tool ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the travel axis ( 36 ) is horizontal. Werkzeugmaschine (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelstock (20) und der Reitstock (22) an einem Schlitten (32) angeordnet sind, der entlang der Verfahrachse (36) verfahrbar ist.Machine tool ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the headstock ( 20 ) and the tailstock ( 22 ) on a carriage ( 32 ) are arranged along the travel axis ( 36 ) is movable. Werkzeugmaschine (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (10) eine Werkstückwechseleinrichtung (42) mit zwei Werkstückaufnahmen (52, 54) aufweist, wobei die Werkstückaufnahmen (52, 54) jeweils zwischen einer Wechselposition, die mit der Transferposition des Spindelstocks (20) und des Reitstocks (22) korrespondiert, und einer Zusatzposition verlagerbar sind.Machine tool ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the machine tool ( 10 ) a workpiece changing device ( 42 ) with two workpiece holders ( 52 . 54 ), wherein the workpiece holders ( 52 . 54 ) each between a change position, with the transfer position of the headstock ( 20 ) and the tailstock ( 22 ) Corresponds, and an additional position are displaced. Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Werkstücktransporteinrichtung (40) vorgesehen ist, welche der Werkstückwechseleinrichtung (42) finishend zu bearbeitende Werkstücke (18) zuführt und welche der Werkstückwechseleinrichtung (42) finishend bearbeitete Werkstücke (18) abnimmt, vorzugsweise in der Zusatzposition einer der Werkstückaufnahmen (52, 54) der Werkstückwechseleinrichtung (42). Machine tool ( 10 ) according to claim 4, characterized in that a workpiece transport device ( 40 ) is provided which of the workpiece changing device ( 42 ) finishing to be machined workpieces ( 18 ) and which of the Workpiece changing device ( 42 ) finish-machined workpieces ( 18 ) decreases, preferably in the additional position of one of the workpiece holders ( 52 . 54 ) of the workpiece changing device ( 42 ). Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückaufnahmen (52, 54) mittels eines gemeinsamen Antriebs (46) verlagerbar sind.Machine tool ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the workpiece holders ( 52 . 54 ) by means of a common drive ( 46 ) are relocatable. Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Antrieb (46) als Drehantrieb ausgebildet ist und dass die Werkstückaufnahmen (52, 54) jeweils entlang einer kreisförmigen Bewegungsbahn um eine zentrale Drehachse (48) verlagerbar sind.Machine tool ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the common drive ( 46 ) is designed as a rotary drive and that the workpiece holders ( 52 . 54 ) each along a circular trajectory about a central axis of rotation ( 48 ) are relocatable. Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückaufnahmen (52, 54) prismenförmige Werkstückauflagen (58, 60) aufweisen und dass eine Ausgleichseinrichtung (56) vorgesehen ist, mittels welcher die Orientierung der Werkstückaufnahmen (52, 54) entlang der kreisförmigen Bewegungsbahnen der Werkstückaufnahmen (52, 54) unverändert bleibt.Machine tool ( 10 ) according to claim 7, characterized in that the workpiece holders ( 52 . 54 ) prism-shaped workpiece supports ( 58 . 60 ) and that a compensation device ( 56 ) is provided, by means of which the orientation of the workpiece holders ( 52 . 54 ) along the circular paths of movement of the workpiece holders ( 52 . 54 ) remains unchanged. Verfahren zur finishenden Bearbeitung von Werkstücken unter Verwendung einer Werkzeugmaschine (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, umfassend – Anordnen eines finishend zu bearbeitenden, ersten Werkstücks (18a) an einer Werkstückaufnahme (52) der Werkstückwechseleinrichtung (42) – Anordnen der Werkstückaufnahme (52) in der Wechselposition und Anordnen des Spindelstocks (20) und des Reitstocks (22) in der Transferposition – Übergeben des ersten Werkstücks (18a) von der Werkstückaufnahme (52) an Spindelstock und Reitstock – Verfahren des Spindelstocks (20) und des Reitstocks (22) mit dem ersten Werkstück (18a) in die Bearbeitungsposition (B) – Anlegen des Finishwerkzeugs an einen Werkstückabschnitt des ersten Werkstücks (18a) und Materialabtrag bei Rotation des Werkstücks (18a) und gleichzeitiger Oszillation des Werkstücks (18a) und/oder des Finishwerkzeugs in zu der Rotationsachse (24) paralleler Richtung – Entfernen des ersten Finishwerkzeugs von dem Werkstückabschnitt – Verfahren des Spindelstocks (20) und des Reitstocks (22) mit dem ersten Werkstück (18a) in die Transferposition – Übergeben des ersten Werkstücks (18a) an eine erste Werkstückaufnahme (52) der Werkstückwechseleinrichtung (42), die sich in der Wechselposition befindet, – Verlagern der ersten Werkstückaufnahme (52) und des ersten Werkstücks (18a) in die Zusatzposition.Method for finish machining of workpieces using a machine tool ( 10 ) according to one of the preceding claims, comprising - arranging a first workpiece to be finish-machined ( 18a ) on a workpiece holder ( 52 ) of the workpiece changing device ( 42 ) - Arranging the workpiece holder ( 52 ) in the change position and arranging the headstock ( 20 ) and the tailstock ( 22 ) in the transfer position - transfer of the first workpiece ( 18a ) from the workpiece holder ( 52 ) on headstock and tailstock - procedure of the headstock ( 20 ) and the tailstock ( 22 ) with the first workpiece ( 18a ) in the machining position (B) - applying the finishing tool to a workpiece portion of the first workpiece ( 18a ) and material removal during rotation of the workpiece ( 18a ) and simultaneous oscillation of the workpiece ( 18a ) and / or the finishing tool in to the axis of rotation ( 24 ) parallel direction - removal of the first finishing tool from the workpiece portion - method of the headstock ( 20 ) and the tailstock ( 22 ) with the first workpiece ( 18a ) in the transfer position - transfer of the first workpiece ( 18a ) to a first workpiece holder ( 52 ) of the workpiece changing device ( 42 ), which is in the change position, - moving the first workpiece holder ( 52 ) and the first workpiece ( 18a ) in the additional position. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass a) ein zweites, finishend zu bearbeitendes Werkstück (18b) an der zweiten Werkstückaufnahme (54) der Werkstückwechseleinrichtung (42) angeordnet wird und b) die zweite Werkstückaufnahme (54) und das zweite Werkstück (18b) in die Wechselposition verlagert werden.A method according to claim 9, characterized in that a) a second, finishend to be machined workpiece ( 18b ) on the second workpiece holder ( 54 ) of the workpiece changing device ( 42 ) and b) the second workpiece holder ( 54 ) and the second workpiece ( 18b ) are shifted to the change position.
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