DE1502031A1

DE1502031A1 - Mehrspindel-Drehautomat

Info

Publication number: DE1502031A1
Application number: DE19651502031
Authority: DE
Inventors: Spur Dr-Ing Guenter
Original assignee: Gildemeister AG
Current assignee: DMG Mori AG
Priority date: 1965-09-29
Filing date: 1965-09-29
Publication date: 1969-05-14
Also published as: US3423812A; DE1502031B2; FR1491046A; GB1107285A

Description

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Dr, Expl.

aildeiusistar λ Oolj., ^uc

Dil'XUtOi;· it

Die jirx'iiidurig beziant sicu auf ^p iiiit rjc_"ij"3a.ib:ir ^3id.ge:;?t3r ,isr^istaciispiiideltrosiisl und j n gestell

3i den b3J.iauiit3u ..^äiirü^inösl-Jrehautoiuatsii aiaaar bauart

v/'ird-3.--L die VoroCiiuD- und .jJilgansba.yagunjeu der .;ericzeu;-i:- sciilittsn 3ov/ie ais ,jon/ai^bev/eyungau üer dpinu3ltroi.iiiel vorzugsweise durch aux" oiusr ^ameiusaiiien oder einer verz\/eir./ten .^teueri/slle b3X3hjti-vt3 kurven gesteuert. Außerden "'sruea alle Honstigen ocnaltinforiiiatioiien durch i.ocken vo:?ii3imüch auf eier bteuerv/slle f-3c:p3ichsri;.

ii './erden derartige .Uranautoiaaten vorzugsweise x'iir aie .„xsüjnx-jrti uny von ,;3ri;st"ucken eingesetzt. Der jes3xitlicj.iut'3 7orteii dieser ..exiri^inael-DrenhaitoLiaten besteht darin, U--.UJ die .i.rb';itsoperatioxien -au±' mehrere

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teilt sind und rdcn saitlicn überlagern. 3 ;.durcu ist die /.äi-^snieistung derart!ger xi.utoitt-j.teii senr betr..entlieh. üJin „.acnteix dieser bekannten juirvenga steuerten „:enrspindel-Urenautonaten bastant jedocn darin, daij ein Umrichten auf andere ,/encstücke in den meisten Killen viel Zeit in Anspruch niiaiat und außerdem die besondere .Anfertigung anderer ivurven eri'orcLorlic:. !•,-.c.j.t „ jmurcj. sind längere ,otill^t.Andszaiten dar ...arc on ate,.:, unvermeidbar,,

Der i'rfiadun;·:: liegt d^her im 7/3 sent liehe xi c'ie ..aiigv.be zugrunde, aie .,iCcstLieiteij. dieser ..lutomateu unter .jeibelu.ltun ; der aatrspindligen .iee^beitun^ zu verrin:.om und d^mit die vrirtsccxaitlicheu Vorteile der x/anrspind-al—..-lutonaten aucn auf die 'J^rti-vunr-' sicn 'Wieaernolender, kleinerer jerkst :cicseriexi zu übertragen.

irxinduxigs_53x.x^.ij ist das dadurch erreicht, a^,L· die dexi. Drenspindeln zugeordneten /er^zeugscaiitten mit wahrend des Arbeitsablaufes automatisch betatigbe^ren werkzeug-./achseleinricntungen, beispielsweise in Porm eines ./erkzeugmagazins ixi Verbindung mit einer k/uführeinricntung oder in j'orm eines schwenkbaren, mit mehreren Werkzeugen be stuckten ,i/orkzeugo tragers, auch Ksvoiverkopf genannt, versehen sind. Axistelle ·

eo eines schwenkbaren ,/erkzeugträgers kanu auch ein verschiebbarer. ° vverkzeugtrager Verv/endung fixiden.

ο üis Auswahl der fur die jeweilige bearbeitung bexxotigten

,i/erkzeuge und deren dtouerung durch '»/eg- und ochaltinformp.tionen erfolgt erfindungsgemaii durch eine Programmierung, vorzugsweise _

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durch eine numerische .oteuerun?,;, uobei jeden .<~erj£zeu'~ schlitten der „aschine ein oder mehrere w3,-jiießsysteme zugeordnet sind. "

Da die erheblichen kosten einer num-ribchen Steuerung wesentlich durch die Anzahl der benötigten Wegmeiäs^steiae bestimmt werden, besteht ein weiterer Sr-finaungsgedanke darin, aen kehrspindel—Drehautoiaatej.i derart einzurichten und zu steuern, daß die Fertigung eines »/erkstückes mit üili'e ei_ier zv/ei- oder mehrfachen 56o°-ocL.altung der SpindeItronmel· erfolgt. Dadurch kann die Anzahl der .cearbeitun^satatioueii, d.n«. die Anzahl der Drehspindeln und die der werkzeugschlitten auf ein !.,iniEium herabgesetzt werden» oo läßt sich beispielsweise uit einen mit 3x2 We grneis systemen ausgestatteten Dreispindler bei einer Dreifacn-36o°-.öCiialtung der gleiche Arbeitsablauf erzielen wie Eiit einem iieunspindler beicanntar Bauart, da jeder werkzeugträger w^iir-aiid der "Jr2ii&.cn-3öo⁰-.ociialtun3 dreimal zum Einsatz komrat. Desgleichen lä^t sicn mit einem mit nur 2x2 Wegmeüsystemen ausgestatteten kiweispindler durch entsprecnende i-enrf ach-; öo -,oc-ialtung der ^rbeitsablauf eines Yier-, oechs-, -icnt-, 2iehn- oder Zwölf spindlers erzielen.

Die gleiche Wirkung läoit sich aber auch dadurch erzielen, daw der aohrspindel-jjrenautoraat derart singericntet und ^estsuert ;/ird, dau mehrere .Seai^b^itungsoperationen an einem werkstück durch zwei- oder mehrfachen Werkzeugwechsel ohne z.vi, Ciijnzeitlicne weitor_wcxio.ltun der b^iuu^luroiiii^el ausgefviirt

BAD

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Bei den nach, der Erfindung ausgebildeten Drehautomat en ist der ürundaufbau lediglich von der Anzahl der effektiv vorhandenen Drehspindeln und Werkzeugschlitten abhängig, nicht dagegen von der Anzahl der mit der Haschine auszuführenden Arbeitsoperationen.

Die nach der Erfindung ausgebildeten uehrspindel-Drehautomaten haben folgende Vorteile:

1 · Die_Anfertigung und Lagerung von Steuerkurven entfällt.

2β Die Vorteile einer mehrspindligen Bearbeitung sind vereinigt mit den Vorteilen einer numerischen Steuerung, d.h. sowohl die Stückzeiten als auch die .Rüstzeiten werden gesenkt.

3. Die kaschinen eignen sich insbesondere zum Einsatz bei der Klein- und kittelserienfertigung.

4. Es ist eine wechselseitige Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke möglich, d.h. die Überlagerung der !fertigung zweier Losgrößen spannähnlicher Werkstücke.

5. Für jedes Werkzeug sind unterschiedliche Längs- und Planvorschübe möglich.

6. Das Spannen und Entspannen kann erfolgen, während in der zweiten Spindellage bzw. den übrigen Spindellagen bearbeitet wird.

7. ■ Die jeweils nicht im Einsatz befindlichen Werkzeuge kennen

während des Betriebes auf ihren Schneidenzustand überprüft oder andere 'Werkzeuge magaziniert werden, so daL> der

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Automat werkzeugseitig jederzeit fur die Umstellung auf ein anderes Werkstück vorbereitet ist.

8. Bei Vorhandensein von nur zwei werlistuckspindeln in der Spindeltrommel können die umlaufenden Durchmesser wie auch die Futterdurchmesser wesentlich größer sein als beispielsweise bei einem Yierspindler. Irotzdem ist eine vierspindlige Operationsfolge möglich-,

9ο Durch Ausrüstung der Maschinen mit einer Bahnsteuerung ist es möglich, den Arbeitsbereich auf ,/erkstücke, die bisher auf !Kopierdrehmaschinen bearbeitst wurden, auszuweiten.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht eines numerisch gesteuerten Zweispindel-Drahcorfcomaten mit revolver art igen • r/erkzeugträgern,

Fig. 2 einen Schnitt nacn der Linie II - II der ai'ig. 1,

Fig. 3 die kaschine nach Pig. 1 und 2, jedoch mit ./erlczeugzuführeinrichtung und Werkzeugspeicher,

i'i". 4 das Arbeitsschema de3 zweispindligen, numerisch gesteuerten Drehautomaten nach Fig. 1 und 2.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist auf einem maschinenbett 1 ein ständer 2 angeordnet, An welchem eine üpindeltroinmel 3 schwenkbar gelagert ist. In dieser Trommel 3 sind zwei

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Drehspindeln 4 um 18o° gegeneinander versetzt drehbar > gelagert. Auf das dem Ständer 2 gegenüberliegende Ende des Maschinenbettes ist eine Stütze 5 aufgesetzt. Zwischen dem Ständer 2 und der Stütze 5 befindet sich eine Traverse 6, die zwei hängende Kreuzschlitten trägt, die aus je einem ^uersclilitten 7 und einem Längsschlitten 8 bestehen. Auf die Längsschlitten 8 ist je eine 'Werkzeugwechseleinrichtung aufgesetzt, die hier aus einem schwenkbaren !Revolverkopf 9 besteht·

Die Drehspindeln 4 sind mit je einem iAitter 1o ausgestattet, in die je ein werkstück 11 (!'ig. 1) eingespannt v/ird. Die Drehspindeln 4· erhalten ihren Antrieb von einem Hauptmotor über ein im Getrieberaum 15 untergebrachtes Getriebe.

Die Späne werden in einer Spänewanne 15 aufgefangen, die auf dem Maschinenbett angeordnet ist. Zwischen den ßearbeitungsstationen und der Späneauffangwanne 15 ist ein von Maschinenteilen, werkzeugen u.dgl. völlig freier Haum vorhanden, welcher einen freien Spänefall und eine gute Zugänglichkeit zu den Bearbeitungsstationen gewährleistet»

Die Maschine nach Fig. '-j ist mit zwei trommel art igen Werkzeugmagazinen 2o ausgestattet. Die Werkzeuge 16 v/erden in Klemmköpfen 17 gehalten und haben am hinteren Ende je eine Aufnahme 18, in denen sie von Greifern 19 erfaßt werden können.

In dem Schema nach Fig, 4 stellt q einen Lochstreifenleser, t .einen Speicher für Schalt informationen und w einen Speicher

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für tfeginfonaationen dar.

Tom Speicher t werden folgende Scualtinformationen weitergeleitet:

1. Schaltung des Revolverkopfes, 2 · Kühlmitt e 1 zufuhr,

3. Schwenk- und Indexiergetriebe Sch G für die Spinde 1-trommel Sp Tr,

4. Hauptgetriebe H G- zum Antrieb der Drehspindeln D,

5· Werkstückmagazin iffst Ma oder als Stillsetziiiformation für das Laden der iviaschine.

Vom Weginformationsspeicher w werden Weginformationen an

1. den Vergleicher b^ des Lüngaschlittens d. der r-Achse,

2. den Vergleicher bp des .^uerSchlittens dp der y-Achse, 3» den Vergleicher b₇ des LungsSchlittens d- der x-Achse, 4. den.Vergleicher b. des Ltlngsschlittena d. der y-Achse

weitergeleitet.

Von den Ver.^leichern b^ - b^. werden die Impulse zu den Schlittenantrieben c^ für den Schlitten d^

C₂ für den Schlitten dp

c-, für den Schlitten d-, 3 O

für den Schlitten d^.

weitergeleitet.

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Die Rückmeldungen von Wegmeßsystemen

1. a,, des Längsschlittens d^ der x-Achse geht an

Vergleicher b^,,
2ο &p des ^uerschlittens dp der y-Achse geht an .

Vergleicher bp,
3, a, des Längeschlittens cU der x-Achse geht an

Vergleicher b,, . ■

4ο a^. des Querschlittens d^. der y-Achse geht an Vergleicher b^,.

Bei Koinzidenz in den Vergleichern wird das entsprechende iÜtopp-Signal gegeben. Der Arbeitszyklus kann bei einer zweispindligen Maschine nach i'ig. 1 und 2 bei zweimaliger 56o°-Schaltung z.B. wie folgt ablaufen:

Der Arbeitszyklus der Maschine beginnt mit dem Einlegen des Werkstückes in das Spannfutter der Drehspindel„ Die vom Lochstreifenleser 9 in den Speicher t für die Schaltinformationen eingelesenen Schaltbefehle für das Spannen, Einschalten einer bestimmten Spindeldrehzahl, Zufluß der Kühlflüssigkeit, Schalten des Werkzeugrevolvers und Größe der Vorschubgeschwindigkeit werden nun ausgeführt. Die in den Speicher w für die v/eginformationen eingelesenen Angaben über die Bewegung der Sehlitten dienen als Sollwert, der in den Vergleichern ständig mit dem durch die Wegmeßsysteme festgestellten Istwert verglichen wird. Bei Koinzidenz der Werte ist der Bewegungsschritt abgeschlossen, und ein neuer Sollwert für diese Bewegung der Schlitten wird gemäß der

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Programmsteuerung im Vergleicher vorgesehen. Gegebenenfalls wird durch eine entsprechende behaltinformation eine andere Spinde !drehzahl, Vorschubgeschwindi^keit oder eine andere . !äevolverstellung eingestellt. Diese Arbeitsinforraationen können unabhängig voneinander bei beiden Spindeln ausgeführt xTerden. Zu einem für die Bearbeitungsfolge günstigen Seitpunkt erfolgt das ebenfalls durch eine Schaltinformation ausgelöste Schwenken der Spindeltrommel in die nächste La^e, wodurch das werkstück in den Arbeitsbereich des V/erkzeugrevolvers der zweiten »opindellage gerät und dort, Trie vorher beschrieben, bearbeitet v/erden Kann, nach dein we it er schwenken der Spindeltrommel befindet sich das werkstück wieder in bpindellage Ί, wo es gemäß des gewählten Arb3itsab Laufes weiter bearbeitet wird. tfach einer vjeitsren vollen ochwenioing der Spinde ltrommel um pöo° in 2 Scaritten ist dann das „orkstLick f art igi;3 stellt und wird aus ge spannt. 3s nat damit insgesamt vier -dearbeitungspositionen nacheinander durchlaufen, wobei in jeder Position je nach Bearbaitungsaufgabe mehrere Werkzeuge nacheinander in Eingriff kommen dünnen.

xiaturgenäii sind die Ausführungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Dr3hautomaten durch die dargestellten und beschriebenen Ausführunc'sbeispiele bei weitem nicht erschöpft. 3o ist es beispielsweise möglich, bei einem Zweispindlsr nur für eine Ίopindellage einen Kreuzschlitten mit Bearbeitungswerkzeugen, für die andere opindellage, in welcher das Spannen und Sntspannen erfolgt, dagegen eine Werkzeugwendeeinricntung vorzusehen. 9 0 9 8 2 0/0600 bad ori

Claims

-1ο - Patentansprüche

1. Mehrspindel—Drehautomat mit schwenkbar gelagerter Werkstückspinde!trommel und am i.iaschinei:rpstell beweglich gelagerten Werkzeugschlitten, dadurch gekennzeichnet, da.B die jeder Drehspindellage zugeordneten Werkzeugschlitten währand des Arbeitsablaufes automatisch schaltbare Werkzeugwechseleinrichtungen besitzen.

2. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einer Drehspindellage zugeordnete Werkzeugwechseleinrichtung aus einer auf dem Werkzeugschlitten befindlichen Werkzeugaufnähme, einer Werkzeugzufuhreinrichtung und einem Werkzeugspeicher besteht ο

5« Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einer Spindellage zugeordnete Werkzeugwechseleinrichtung aus einem schwenkbaren, mit mehreren 'Werkzeugen bestückten Werkzeugrevolver (9) besteht·

4. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einer bestimmten Drehspindellage zugeordnete Werkzeugwechseleinrichtung aus einer auf dem Werkzeugschlitten angeordneten Werkzeugaufnähme (18),

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einer Werkzeugzuführeinrichtung (19) und einem Werkzeugspeicher (2o) und die einer anderen Spindellage zugeordnete Werkzeugwechseleinrichtung aus einem schwenkbaren, mit mehreren Werkzeugen bestückten Werkzeugrevolver (9) besteht.

5. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1 und 2, 1 und 3 oder 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung sämtlicher Behalt- und Weginformationen eine elektrische bzw. hydraulische Programmsteuerung vorgesehen ist.

6e Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1 und 2, 1 und 3 oder 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur steuerung sämtlicher ücJialt- und ./eginformat ionen eine numerische Steuerung vorgesehen ist und jeder Bearbeitungsstation der kaschine ein oder mehrere Wegmeßsysteme zugeordnet sind.

7. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1 und 2, 1 und 3 oder 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daiv> die den Drehspindeln zugeordneten Werkzeugschlitten als iireuzschlitten (7, 8) ausgebildet sind.

8. kshrspind&l-Drehautomat nach Anspruch 1 und 2, 1 und 3 oder 1 und 4, dadux-ch gekennzeichnet, daß die den l)rehspindeln zugeordneten lYreuzschlitten (7, 8) oberhalb der Bearbeitungsstationen in !längender Lage am G-estell angeordnet sind.

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9· kehrspindel-Drehautomat nach. Anspruch 1 und 2, 1 und 5 oder 1 und 4 sowie Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Bearbeitungsstationen und einer im .Bett (1) angeordneten Späne auffangwanne (15) ei·*¹ von ,maschinenteilen, Bearbeitungswerkzeugen u.dgl. völlig freier Kaum für einen ungehemmten Spänefall vorgesehen ist,

1o. Verfahren zum ,jetrieb eines Lehrspindel-Drehautoniaten nach. Anspruch. 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigstellung eines Y/srkstückes während einer ein-, zwei- oder mehrfachen p6o°-Schaltung der Spindeltrommel erfolgt«, ' ·

11a Verfahren zum Betrieb meines kehrspindel-Drehautomaten nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bearbeitungsoperationen an einem Werkstück durch zwei*· oder mehrfachen Werkzeugwechsel ohne zwischenzeitliche Weiterschaltung der SpindeItrominel ausgeführt werden.

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