DE1131967B - Drehmaschine mit am Spindelkasten angeordneten Fuehrungen - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf Drehmaschinen mit am Spindelkasten angeordneten Führungen für Werkzeugschlitten mit selbsttätigem Vorschub.

Schlittenführungen an Werkzeugmaschinen sind in der Regel auf den Betten angeordnet und an Drehmaschinen so ausgebildet, daß die Führungen für die Schlitten zur Aufnahme der Werkzeuge vor dem Spindelkopf der Arbeitsspindel angeordnet sind. Um die Führungsverhältnisse zu verbessern, hat man die Bettführungen auch bereits am Spindelkasten vorbeigeführt. Die Werkzeugschlitten liegen also neben den Werkstücken, und die entsprechend angeordneten Werkzeuge können die Werkstücke in Länge und Durchmesser abfahren. Dies ist die bewährte Universalausführung der Drehmaschinen, die auch für Mehrheftmaschinen beibehalten worden ist. Die Anordnung von Mehrbettführungen bezweckt es, im Bedarfsfalle mehrere Schlittenführungen mit darauf angeordneten Werkzeugschlitten zur Verfügung zu haben.

Dabei ist es bei den gegebenen Raumverhältnissen schwierig, für alle zur rationellen Durchführung einer gegebenen Arbeitsaufgabe benötigten Einheiten (Werkzeugschlitten) die Aufnahmen, und zwar Schlittenführungen oder Aufspannflächen anzuordnen. Da außerdem in zunehmendem Umfang, insbesondere infolge Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit, ein besserer Schutz der Führungen vor Spänen und Wasser notwendig wird, ist es wünschenswert, möglichst auf jeder Schlittenführung nur einen Schlitten anzuordnen und die Schlittenführungen so auszubilden, daß sie im Span- und Wasserbereich voll geschützt sind.

Welchen Schwierigkeiten der Werkzeugmaschinenbau gegenüberstand, um zusätzliche Führungen zu Bettschlittenführungen anzuordnen, zeigen bekannte Konstruktionen, die Traversenaufbauten benötigen, um an ihnen Längsführungen anzuordnen. Die Schaffung dieser bettähnlichen Führungsbahnen für weitere Längsschlitten vergrößert die Abmessungen der Maschine und behindert die Zugänglichkeit. Die schwere Traverse erfordert entsprechend kräftige Stützen, wodurch die Maschine verteuert wird.

Eine andere bekannte Drehmaschine benutzt eine traversenartige Lagerung einer Spindel oberhalb der Arbeitsspindel und eine Nockensteuerung zur Ausführung kurzer Wege in Längs- und in Querrichtung, wozu die längsverschiebbare Spindel einen Führungskörper mit Querführungen für einen Querschlitten trägt. Diese Maschine besitzt jedoch kein Spindelkastengehäuse.
Für die oftmals ausschließliche Bearbeitung kurzer Drehmaschine mit am Spindelkasten
angeordneten Führungen

Anmelder:

Ludw. Loewe & Co. Aktiengesellschaft,
Berlin NW 21, Huttenstr. 17-20

Arnold Dörr, Berlin-Charlottenburg,
ist als Erfinder genannt worden

Teile, insbesondere auf Revolverautomaten, sind die Bettführungen, weil größere Führungslängen nicht benötigt werden, verhältnismäßig kurz und liegen unmittelbar vor dem Spindelkopf. Dies hat den Nachteil, daß die Führungen in der Zerspanungszone liegen.

An der Stirnseite des Spindelkastens ist bereits eine Querschlittenführung für einen Werkzeugschlitten mit selbsttätigem Vorschub bekannt, der außerdem kurze, in Längsrichtung liegende Einspannnuten für die Längenjustierung des Schlittens aufweist, der jedoch nur eine Bewegung in Querrichtung zur Arbeitsspindel ausführt und ebenfalls den Nachteil hat, daß er in der Zerspanungszone liegt.

Demgegenüber bezweckt die Erfindung, zusätzliche Längsschlittenführungen außerhalb der Zerspanungszone zur Aufnahme eines oder mehrerer Längsschlitten anbringen und die Längsschlitten im Längsvorschub auch noch mit größeren Ausladungen einwandfrei führen zu können, so daß je nach den Erfordernissen Zerspanungsarbeiten sowohl unmittelbar in Nähe des Spindelkopfes als auch entfernt von ihm ausführbar sind. Nach der Erfindung wird dies durch die Anordnung von Längsschlitten in Längsschlittenführungen unmittelbar auf dem und/oder an der Seite des Spindelkastengehäuses erreicht, wobei ein Teil oder alle Längsschlitten Selbstgang für den Längsvorschub aufweisen. Diese Längsschlittenführungen dienen für automatische oder einfache Selbstgangbewegungen, z. B. Vorschub- und Eilgangbewegungen, automatische Mehrschnittzyklen usw. in Spindelkopfnähe, d. h. also vorzugsweise für Futterarbeiten außen. Es können kurze Selbstgang- und Handzustellwege zur Durchführung von Einstech-, Überdreh-, Plan- und Kopierdreh- oder auch Bohr-, Fräs- oder Sägeoperationen vorzugsweise in Spindelkopfnähe ausgeführt werden.

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Zusätzlich zu den etwa vorhandenen Bettführungen lassen sich so auf und an der Seite des Spindelkastengehäuses mit Oberseite (Deckel), Vorderseite und Rückseite mindestens drei weitere Längsschliitenführungen anbringen, die auch genügend lang sind, um gute Führungen für ihre Längsschlitten zu gewährleisten.

Vorzugsweise können die Führungen der Längsschlitten länger sein als die Längsschlittenführungen

führbar sind, um gegebenenfalls Arbeiten in gewisser Entfernung vor dem Spindelkopf und in Überschneidung mit den Werkzeugen der Bettschlitten ausführen zu können.

Ein Vorteil dieser Anordnung von Längsschlittenführungen ist auch der, daß nunmehr die Führungen außerhalb der Zerspanungszone liegen, weil sie in der Getriebezone angeordnet sind.

Selbstganggetriebe ausgeführt wird, während die Kopierbewegung üblicherweise von einer Schablone durch einen Kopierfühler abgetastet wird, wobei das Spindelkastengehäuse Träger einer oder mehrerer Schablonen ist und am Kopiersupport ein steuerbarer Schieber für Quer- oder Etageneinstellungen angeordnet sein kann, der mehrere Werkzeuge trägt.

Der Vorteil der Anordnung eines Kopierschlittens auf dem Spindelkastengehäuse ist, abgesehen von

an dem Spindelkastengehäuse, damit auch größere io dem Schutz der Hauptführungen, die ebenfalls außer-Längsverstellungen parallel zur Arbeitsspindel aus- halb der Zerspanungszone liegen und im Getriebebereich angeordnet sind, der, daß die Kopierbearbeitung des Werkstücks von der Futterseite her erfolgen kann, während auf dem Bettschlitten in der üblichen 15 Weise ein zweiter Kopierschlitten angeordnet sein kann, der das Werkstück in der gleichen Einspannung, also gleichzeitig mit dem Kopierschlitten des Spindelkästengehäuses auf der dem Futter abgekehrten Seite bearbeitet. Es ist zwar bekannt, mit zwei

Die Längsschlittenführungen können an den Außen- 20 Kopierschlitten gleichzeitig zu arbeiten. Dieser zweite längsseiten des Spindelkastengehäuses zusätzlich zu Kopierschlitten, der aber ebenfalls bisher auf einem den vorhandenen Bettführungen der Drehmaschine zweiten Bettschlitten angeordnet war, ist in seiner angeordnet sein, wobei die Bettführungen entweder Beweglichkeit durch das Spindelkastengehäuse bisher normal lang oder als Kurzbettenführungen ausgebil- stark behindert, was bei der erfindungsgemäßen Andet sein können. Die Längsschlittenführungen an den 35 Ordnung eines Kopierschlittens auf dem Spindel-Außenlängsseiten des Spindelkastengehäuses können kastengehäuse selbst nicht mehr der Fall ist. aber auch die alleinigen Schlittenführungen der Dreh- Man kann auch diesen Kopierschlitten bei ent-

maschine sein, so daß in diesem Fall Bettführungen sprechender Anordnung seiner Führung am Längsüberhaupt nicht vorhanden sind. Die Längsschlitten schlitten zum Kopierdrehen der dem Futter abgekehrkönnen mit je einer Querschlittenführung für einen 30 ten Seite des Werkstücks verwenden. Querschlitten versehen sein, der ebenfalls ein Selbst- Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung

gang- und/oder Handzustellgetriebe für den Quervor- in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und schub aufweist. zwar zeigt

Ein weiterer Vorteil der Erfindung sind einfache Fig. 1 eine Drehmaschine mit einem Bettschlitten

kurze Getriebewege, die von dem Hauptgetriebe 35 und einem auf der Oberseite des Spindelkastens aninnerhalb des Spindelkastens ableitbar sind. Vorteil- geordneten Längsschlitten in Ansicht, haft sind das oder die Selbstganggetriebe des oder
der Längsschlitten und deren Querschlitten ebenso
wie auch das Selbstganggetriebe des oder der Bettschlitten von dem gleichen Antrieb insbesondere der 40
Arbeitsspindel abgeleitet und unabhängig voneinander
schaltbar bzw. steuerbar.

Die Schlittenführungen an den Außenlängsseiten des Spindelkastengehäuses können für spezielle

Arbeiten auch schräg oder quer zur Arbeitsspindel 45 angeordneten Schlitten in Ansicht, verlaufen. Sie können gehäusefest befestigt oder an Fig. 8 eine Seitenansicht zu Fig. 7,

Schlittenführungskörpern angeordnet sein, die an den Außenlängsseiten des Spmdelkastengehäuses diesem gegenüber durch Verschieben oder Verdrehen zur Achse der Arbeitsspindel verstellbar und einstellbar sind.

Es ist auch möglich, durch besondere Ausbildung
des Spindelkastens, wenn dieser beispielsweise dachförmig gestaltet ist, noch mehr als drei freie Aufnahmeflächen für Längsschlittenführungen anordnen 55 das Werkzeuge, dem Spindelkasten 7 mit der Arbeitszu können. spindel 8 mit dem auf dem Spindelkopf 9 aufgesetzten

Bei der Gestaltung des Spindelkastengehäuses und Futter 10 zum Einspannen des (nicht dargestellten) der Festlegung des Hauptantriebs der Selbstgang- Werkstücks und dem im Bett angeordneten Antriebsgetriebe, der Handgetriebe für Längs- und Zustell- motor 11, der auf die Arbeitsspindel 8 treibt, von bewegungen wird man die jeweilige Aufgabe, welche 60 welcher der durch die Vorschubspindel 12 erfolgende die Werkzeugmaschine zu erfüllen hat und welche Selbstgangantrieb des Bettschlittens 3 bzw. des Querbestimmend für die Anzahl und Anordnung der Schlittens 4 abgeleitet ist.

Schlittenführungen ist, berücksichtigen. Die bisher freien Außenlängsseiten des Spindel-

Es ist auch möglich, einen Kopierschlitten, der kastengehäuses sind für die Anordnung von Längsseine Kopierbewegungen schräg oder senkrecht zur 65 schlittenführungen, die vorzugsweise parallel zur Ar-Arbeitsspindelachse ausführt und fühlergesteuert ist, beitsspindel 8 verlaufen, ausgenutzt, einer Längsschlittenführung zuzuordnen, in deren In dem Beispiel der Fig. 1 und 2 ist die Oberseite

Richtung dann die Hauptbewegung verläuft, die vom des Spmdelkastengehäuses mit der Schlittenführung

Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform mit drei Längsschlitten in Ansicht,

Fig. 4 eine Seitenansicht zu Fig. 3,

Fig. 5 eine andere Ausführungsform, bei welcher der obere Schlitten ein Bohrschlitten ist, Fig. 6 eine Seitenansicht zu Fig. 5, Fig. 7 eine andere Ausführungsform mit schräg

Fig. 9 eine andere Ausführungsform mit Kopierschlitten und Mehrstahlanordnung in Ansicht und Fig. 10 eine Seitenansicht zu Fig. 9.

Die in den Zeichnungen als Beispiel dargestellte Drehbank besteht aus den klassischen Bauteilen, dem Bett 1 mit den Bettfühiungen 2, dem die Längsbewegung ausführenden Bettschlitten 3 mit dem auf dem Querschlitten 4 angeordneten Werkzeugträger 5 für

13 für den Längsschlitten 14 versehen, der mit seiner Prismenführung 15 in die Gegenführung 13 des Spindelkastengehäuses bzw. seines Deckels eingreift. Die Führungen 15 am Längsschlitten sind langer als die Gegenführungen 13 am Spindelkasten und sind beidseitig durch Balgen 16, 17 abgedeckt. Der Kopf 18 des Längsschlittens besitzt eine Querschlittenführung

19 für Gegenführungen 20 eines Querschlittens 21, der den Werkzeugträger 22 für das als Drehmeißel dargestellte Werkzeug 23 aufnimmt. Die Führungen

20 des Querschlittens sind durch Balgen 24 und 25 abgedeckt.

In dem Längsschlitten 14 sind zwei Spindeln 26 und 27 gelagert, deren Antrieb von der Arbeitsspindel 8 über Zahnräder 28 und Kegelräder 29 abgeleitet ist. Der Längsschlitten 14 kann eine durch den Pfeil 30 angezeigte Längsbewegung in beiden Richtungen, und der Querschlitten 21 eine durch den Pfeil 31 angezeigte Querbewegung ebenfalls in beiden Richtungen im Selbstgang, aber auch vermittels eines (nicht dargestellten) Handzustellgetriebes ausführen. Der Selbstgang ist mit den an Werkzeugmaschinen allgemein bekannten Mitteln über Anschläge, Nocken, Kontakte, Schaltwalzen od. dgl. steuerbar, und zwar auch im Zyklus mit den Selbstgangbewegungen des Bettschlittens 3 und seines Oberschlittens 4.

In Fig. 3 und 4 ist eine sonst gleiche Drehbank dargestellt, die außer dem oberen Längsschlitten 14 je einen ebensolchen Längsschlitten 14 a auf der Vorderseite und 14 b auf der Rückseite des Spindelkastengehäuses in Längsschlittenführungen 13 α und 13 b tragt. Die entsprechenden Querschlitten sind mit 21 α und 21b bezeichnet, welche den zweiten und dritten Drehmeißel 23 α und 236 tragen. Die auf der Vorder- und Rückseite des Spindelkastengehäuses 7 angeordneten Längsschlitten haben ein entsprechend ausgebildetes Selbstgang- und Handzustellgetriebe, das ebenfalls von der Arbeitsspindel 8 seinen Antrieb erhält. Die Selbstganggetriebe der Längsschlitten bzw. deren Querschlitten und auch das Selbstganggetriebe des oder der Bettschlitten sind unabhängig voneinander durch die vorerwähnten, an sich bekannten Mittel schaltbar bzw. steuerbar.

Das in Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen am Längsschlitten 14 angeordneten Bohrschlitten 32 mit dem Bohrwerkzeug 33, das einen eigenen Drehantrieb, wie durch den Pfeil 34 angezeigt, hat. Beim Bohren in Querrichtung steht die Arbeitsspindel und mit ihr das Werkstück still. Unter Verwendung von an sich bekannten Winkelansätzen können auch Fräser oder Sägen an dem Querschlitten 32 oder an anderen Schlitten Verwendung finden.

Das in Fig. 7 und 8 veranschaulichte Ausführungsbeispiel zeigt eine Drehmaschine mit schräg angeordneten Schlittenführungen für Spezialzwecke.

Alle in den Figuren dargestellten Ausführungsformen können grundsätzlich auch ohne Bettführungen 2 ausgebildet sein. An Stelle des normal lang dargestellten Bettes können auch sogenannte Kurzbetten treten.

Die an dem Spindelkastengehäuse angeordneten Schlittenführungen 13, 13 a, 13 b können gehäusefest angeordnet sein, wobei die Wände des Spindelkastens entsprechend stark ausgebildet und gegeneinander vorzugsweise verrippt sind.

Es ist auch möglich, diese Schlittenführungen auf einem gesonderten Schlittenführungskörper, wie er allein in Fig. 2 angedeutet und mit 35 bezeichnet ist, anzuordnen und diesen Schlittenführungskörper an der Außenlängsseite des Spindelkastengehäuses verschiebbar oder verdrehbar zu befestigen, so daß die Führungen für Spezialarbeiten auch in einem beliebigen Winkel zur Achse der Arbeitsspindel einstellbar sind. Ein derartiger Schlittenführungskörper ist ebenfalls unmittelbar auf dem und/oder an der Seite des Spindelkastengehäuses angeordnet. Der für sich noch in Längsrichtung verschiebbare Führungskörper bietet den Vorteil, die Gesamtausladung des Längsschlittens durch Ausfahren des Schlittenführungskörpers vergrößern zu können. Durch die von vornherein vorgesehenen langen Führungen ist die Stabilität auch dann noch gewährleistet.

Die in Fig. 9 und 10 dargestellte Drehmaschine trägt auf ihrem Spindelkasten 7 einen Kopierschlitten. Das Maschinenbett ist in diesen Figuren nicht dargestellt. Es kann entweder als normal langes Bett oder auch als Kurzbett ausgebildet sein, und der Bettschlitten kann in bekannter Weise ebenfalls einen Kopierschlitten tragen, der von dem vom Längsschlitten 14c getragenen Kopierschlitten abhängig ist, wobei jeder dieser Kopierschlitten durch die ihm zugeordnete Schablone steuerbar ist.

Der Längsschlitten 14 c führt in der an der Oberseite des Spindelkastens 7 angeordneten Längsschlittenführung 13 in Richtung des Pfeils 30 die vom (nicht dargestellten) Selbstganggetriebe arbeitsspindelabhängige Hauptbewegung aus. Er besitzt einen konsolartigen Aufbau mit einer Schrägführung 36 für den Kopierschlitten 37, der von der Kopierhydraulik, die durch den Kolben 38 dargestellt ist, in bekannter Weise gesteuert wird. Die Kopierbewegung erfolgt in Richtung des Pfeils 39. Am Kopierschlitten sitzt das Fühlergehäuse 40 mit dem Fühler 41 für die auf dem Schablonenträger 42 angeordneten Schablonen 43 und 44, von denen die Schablone 43 in Wirklage steht. Der Schablonenträger 42 ist am Spindelkastengehäuse über dem Halter 45 befestigt. An dem Kopierschlitten 37 sitzt die Querführung 46 für den Querschieber 47, der den Stahlhalter 48 für die beiden Drehmeißel 49 und 50 trägt. Die für die Stufenquerverstellung dienende Hydraulik oder Pneumatik ist durch den Kolben 51 im Zylinder 52 dargestellt. Die Steuerung desselben erfolgt ebenfalls durch die bereits vorerwähnten bekannten Mittel, wie Endschalter, Schaltwalze, Nocken od. dgl., und ist in den Arbeitszyklus der Maschine ebenfalls einfügbar, wenn beispielsweise der Drehmeißel 49 zum Schruppen und der Drehmeißel 50 zum Schlichten mit den entsprechenden Schablonen dienen soll. Der Schablone 43 zugeordnet ist der Drehmeißel 49, der Schablone 44 zugeordnet der Drehmeißel 50. Das von den Stählen zu bearbeitende Werkstück ist mit 53 bezeichnet. Als Ausführungsbeispiel eines Werkstücks ist ein Flansch dargestellt, der in seiner Bohrung durch die Backen 10 a des Futters 10 aufgenommen ist.

Die Hauptbewegung, die durch den Pfeil 30 veranschaulicht wird, erfolgt wie bei den übrigen Ausführungsformen über das (nicht dargestellte) Selbstganggetriebe in Abhängigkeit von der Arbeitsspindel, während die Kopierbewegung von der Schablone gesteuert wird.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Drehmaschine mit am Spindelkasten angeordneten Führungen für Werkzeugschlitten mit selbsttätigem Vorschub, gekennzeichnet durch die

Anordnung von Längsschlitten (14, 14 a, 14 b, 14 c) in Längsschlittenführungen (13,13 a, 13 b) unmittelbar auf dem und/oder an der Seite des Spindelkastengehäuses (7), wobei ein Teil oder alle Längsschlitten Selbstgang für den Längsvorschub aufweisen.

2. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlittenführungen (13,13 a, 13 b) zusätzlich zu vorhandenen Bettführungen (2) angeordnet sind.

3. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlittenführungen (13,13 a, 13 b) die alleinigen Schlittenführungen der Drehmaschine sind.

4. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (15) der Längsschlitten (14, 14 a, 14 b) langer als die Längsschlittenführungen (13, 13 a, 13 b) und in bekannter Weise durch Balgen (16,17) abgedeckt sind.

5. Drehmaschine nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitten (14,14 a, 14b) mit einer Querschlittenführung (19) für einen Querschlitten (21) versehen sind, der ein Selbstgang- und/oder Handzustellgetriebe für den Quervorschub aufweist.

6. Drehmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verstellwege der von den Längsschlitten (14,14 a, 14 b) getragenen Werkzeuge (23, 23 a, 23 b) mit den Verstellwegen der von einem oder mehreren Bettschlitten (3) getragenen Werkzeuge (6) in Längsrichtung des Werkstückes überschneiden.

7. Drehmaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Selbstganggetriebe des oder der Längsschlitten (14, 14 α, 14 b) und deren Querschlitten (21, 21 a, 21 b, 32) von dem gleichen Antrieb, insbesondere der Arbeitsspindel (8), abgeleitet und unabhängig voneinander schaltbar bzw. steuerbar sind.

8. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlittenführungen (13,13 a, 13 b) gehäusefest angeordnet sind.

9. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlittenführungen (13,13 a, 136) an Schlittenführungskörpern (35) angeordnet und mit diesen an dem Spindelkastengehäuse (7) durch Verschieben oder Verdrehen zur Achse der Arbeitsspindel (8) einstellbar sind.

10. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitten (14 c) der Längsschlittenführung (13) Träger eines schräg oder senkrecht zur Arbeitsspindelachse (8) Kopierbewegungen ausführenden fühlergesteuerten Kopiersupportes (37) und das Spindelkastensehäuse (7) Träger einer zugehörigen Schablone (43) ist.

11. Drehmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Spindelkastengehäuse (7) Träger von Mehrschnittschablonen (43, 44) ist, von denen je eine in Wirkstellung steht, und der Kopiersupport (37) einen Schieber (47) für Quer- oder Etageneinstellung mit mehreren Werkzeugen (49, 50) trägt, der durch steuerbare Verstellmittel (51, 52) betätigbar ist und in jeder seiner Einstellungen eines der Werkzeuge für die zugehörige Schablone wirksam ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 447 695, 708 362, 876497, 926 828;
USA.-Patentschriften Nr. 2127792, 2425 308.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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